DE3515096A1

DE3515096A1 - Gesenkdaempfungsvorrichtung in einer presse

Info

Publication number: DE3515096A1
Application number: DE19853515096
Authority: DE
Inventors: Kiyoji Komatsu Ishikawa Aoshima; Seiji Kanazawa Ishikawa Seki
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1984-04-27
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1985-10-31
Anticipated expiration: 2005-04-27
Also published as: JPH0442010Y2; US4635466A; JPS60176821U; DE3515096C2

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gesenkdämpfungsvorrichtung in einer Presse zur Preßverformung eines Metallbleches.

Bei Pressen, die mit einer Gesenkdämpfungsvorrichtung herkömmlicher Art ausgerüstet sind, entstehen, da das Werkstück stationär gehalten wird und ein Obergesenk nach Beginn einer Formgebungsoperation mit einer hohen Geschwindigkeit V₁ gegen dieses Werkstück schlägt, Vibrationen und laute Geräusche. Es ist deshalb erforderlich, frühzeitig das Problem von Vibrationen und Geräuschen zu lösen, die mit wachsender Arbeitsgeschwindigkeit der Presse noch zunehmen.

Hinsichtlich ihrer Dämpfungskapazität besteht bei den herkömmlichen Dämpfungsvorrichtungen noch das Problem, daß der Dämpfungsvorgang nicht gut gesteuert werden kann, weil er nur auf der Anwendung von pneumatischem Druck beruht und man ihn dazu benutzt, einen Versuchslauf bei der Metallverformung abzukürzen und komplizierte Metal 1 Verformungen durchzuführen.

Während das erforderliche Dämpfungsvermögen der Gesenkdämpfungsvorrichtung während des Arbeitsprozesses zu Beginn des Prozesses notwendig ist, ist es auch wünschenswert, das Dämpfungsvermögen mitten im Arbeitsprozeß zu verringern oder es ist wünschenswert, ein variables Dämpfungssystem zu verwenden, bei welchem das Dämpfungsvermögen kurz vor Abschluß des Arbeitsprozesses erhöht ist. Die Dämpfungsvorrichtungen herkömmlicher Art weisen jedoch eine konstante Dämpfungsrate auf und erfüllen nicht die oben angegebenen Forderungen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher eine Gesenkdämpfungsvorrichtung, bei welcher das Dämpfungsvermögen nicht nur genau gesteuert werden kann, sondern die Dämpfungsrate während eines Arbeitsprozesses variabel gesteuert werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gesenkdämpfungsvorrichtung bereitgestellt, die folgende Elemente mit umfaßt: Einen Gesenkdämpfungsmechanismus mit einem Gesenkdämpfungsvermögen, das auf einem vorgegebenen pneumatischen Druck basiert, eine Flüssigkeitsdruckkammer, die in dem Gesenkdämpfungsmechanismus angeordnet ist und einen Kolben aufweist, welcher mit einem Gesenkpuffer verbunden ist, der in diese Flüssigkeitsdruckkammer eingepaßt ist, einen Flüssigkeitsdruckkreis und einen Absaugkreis, die beide mit der Flüssigkeitsdruckkammer verbunden sind, ein in dem Absaugkreis angeordnetes Überströmventil, wobei der Überdruck des Überströmventils gesteuert werden kann, und Überdrucksteuermittel, die mit dem Überströmventil gekoppelt sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Flüssigkeitsdruck in der Flüssigkeitsdruckkammer dadurch gesteuert werden, indem der Entlastungsdruck mittels der Entlastungsdrucksteuermittel geregelt wird, wodurch das Dämpfungsvermögen exakt gesteuert werden kann, und dadurch kann auch das Gesenkdämpfungsvermögen während eines Arbeitsprozesses variabel geregelt werden.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in welcher eine bevorzugte Ausführungsform anhand der Zeichnung erläutert wird.

In dieser Zeichnung ist:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Konstruktion einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm, welches den Hub einer Gleitbacke und eines Gesenkpuffers in einer erfindungsgemäßen Gesenkdämpfungsvorrichtung als Funktion des Drehwinkels einer exzentrischen Welle in der Vorrichtung zeigt und

Fig. 3 ein Diagramm, welches das Gesenkdämpfungsvermögen als Funktion eines Gesenkpufferhubs zeigt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die Zeichnung erläutert. Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Vierpuffer-Vierzylinder-Dämpfungsvorrichtung, bei der alle vier Puffer, bzw. Zylinder unabhängig arbeiten.

Mit der Bezugsziffer 1 ist der Hauptteil einer Maschine bezeichnet; ein Träger 2 ist an diesem Hauptteil 1 angeordnet, und dieser Träger 2 ist mit einem Untergesenk 3 versehen. Die Bezugsziffer 4 bezeichnet eine Gleitbacke und die Bezugsziffer 5 ein Obergesenk.

An dem Maschinenhaupttei1 1 sind vier Gesenkdämpfungsmechanismen 6 angeordnet, die voneinander unabhängig sind. Der Gesenkdämpfungsmechanismus 6 ist mit einem Zylinder 7 versehen, und dieser Zylinder 7 hat einen oberen Zylinderabschnitt 8 und einen unteren Zylinderabschnitt 9. Ein oberer Kolben 10 ist in den oberen Zylinderabschnitt 8 eingepaßt, ein unterer Kolben 11 ist in den unteren Zylinderabschnitt 9 eingepaßt und der obere 10 und der untere Kolben 11 sind miteinander durch eine Verbindungsstange 12 verbunden. Die Bezugsziffer 13 bezeichnet einen Gesenkpuffer, und dieser Gesenkpuffer 13 ist über eine Kolbenstange 14 mit dem oberen Kolben 10 verbunden. Ein zylindrischer Abschnitt 15 ist in dem Gesenkpuffer 13 vorgesehen, ein Kolben 16 ist in den zylindrischen Abschnitt 15 eingepaßt und ein Führungsbolzen 17 ist mit dem Kolben 16 verbunden. Eine Feder 16a ist zwischen dem Boden des zylindrischen Abschnittes 15 und dem Kolben 16 angeordnet,und eine Flüssigkeitsdruckkammer 18 in dem zylindrischen Abschnitt 15 steht über eine Drossel 19 und ein Rückschlagventil 20, die parallel zueinander angeordnet sind, mit einem Tank 21 in Verbindung. Der oben erwähnte Träger 2 ist mit einer Bohrung 22 für einen Pufferbolzen und mit einer Bohrung für den Führungsbolzen 17 versehen, und der Führungsbolzen 17

tritt gleitbar durch die Führungsbolzenbohrung 23 hindurch und ragt aus dem Träger 2 hervor, während ein Pufferbolzen 24 gleitbar durch die Pufferbolzenbohrung 22 hindurchtritt. Ein Untergesenkpuffer 25 ist an der Spitze des Pufferbolzens 24 montiert und das untere Ende des Pufferbolzens 24 stößt gegen die obere Fläche des Gesenkpuffers 13.

An die untere Kammer 26, die eine Luftdruckkammer A des oben erwähnten, oberen Zylinderabschnitts 8 ist, ist eine Druckluftzuführungsleitung 28 angeschlossen, welche von einer Luftdrucksteuerschaltung 27 kommt.

Außerdem ist die untere Kammer 29 des unteren Zylinderabschnitts 9 als Flüssigkeitsdruckkammer B ausgebildet, und diese untere Kammer 29 ist an einen Flüssigkeitsdruckkreis 30 angeschlossen.

Der Flüssigkeitsdruckkreis 30 ist mit einer Pumpe 32 ausgerüstet, die durch einen Motor 31 angetrieben wird, und die Ansaugseite der Pume 32 steht über eine Saugleitung 34 mit dem Tank 21 in Verbindung. Die Förderseite der Pumpe 32 kommuniziert über eine Förderleitung 35 mit einem Tank 36. Der Tank 36 steht über eine Zuführungsleitung 37 mit der oben erwähnten unteren Kammer 29 in Verbindung und ein Rückschlagventil 38 ist in dieser Leitung 37 angeordnet. Die untere Kammer 29 kommuniziert über einen Ablaufkreis 40 mit dem Tank 21 und ein Überströmventil 41 ist in diesem Ablaufkreis angeordnet. Das Überströmventil 41 schließt ein federgesteuertes Regelelement 42 ein. Die Bezugsziffer 43 bezeichnet einen Ölkühlkreis, der mit einer Pumpe 44 versehen ist. Ein Wärmetauscher 46 ist in einer Förderseitenleitung 45 der Pumpe 44 angeordnet, eine Kühlwasserleitung 47 ist auf der Tieftemperaturseite des Wärmetauschers 46 angeordnet und ein Umschaltventil 48 ist in dieser Kühlwasserleitung 47 angeordnet.

Mit der Bezugsziffer 50 ist ein Rechner für Steuerzwecke bezeichnet, an dessen Ausgangsseite, die als Überdruckregler D dient,

ein D/A-Umwandler (Gleichstromwechselstromumformer) 51 angeordnet ist, und der Ausgangswert (Analog-Signal) W₅ X₅ Y oder Z dieses D/A-Umwandlers 51 wird zum Eingang des federgesteuerten, festgelegten Regelelements 42 geleitet.

Da vier unabhängig voneinander arbeitende Gesenkdämpfungsmechanismen 6 vorgesehen sind, werden die restlichen drei der Ausgangssignale W,X, Y, Z des Steuerrechners 50 so angepaßt, daß sie auf die Eingangsseite der federgesteuerten Regelelemente 42 der Überströmventile 41 der anderen drei Gesenkdämpfungsmechanismen 6 gegeben werden.

Bezugsziffer 52 bezeichnet eine Tastatur, Bezugsziffer 53 bezeichnet einen Mengenrechner (host computer), Bezugsziffer 54 bezeichnet einen Zuordner (sequencer),und diese Elemente übernehmen solche Regelungen, wie automatische Zuordnung, Positionierung, Breiteneinstellung, Gleitbackeneinstellung usw.

Das in Figur 2 dargestellte Diagramm stellt einen Hub eines Gleitbacken und die Bewegungsgeschwindigkeiten eines Gleitbacken und eines Gesenkpuffers als Funktion des Drehwinkels einer exzentrischen Welle in einer Presse dar; die Kurve S gibt einen Gleitbackenhub wieder, die Kurve V₁ gibt eine Gleitbackengeschwindigkeit wieder und die Kurve Vp gibt eine Gesenkpuffergeschwindigkeit wieder. Außerdem bezeichnen R den Zeitpunkt, zu dem das Obergesenk 5 und der Fiihrungsbolzen 17 in Berührung gebracht werden, und D den Zeitpunkt, zu dem das Obergesenk mit einem Werkstück in Berührung kommt und zu arbeiten beginnt.

In Figur 3 ist das Dämpfungsvermögen der erfindungsgemäßen Gesenkdämpfungsvorrichtung zeichnerisch dargestellt.

Nachstehend wird der Betrieb der beschriebenen Gesenkdämpungsvorrichtung erläutert. Nachdem ein Blechstück 60 auf den Untergesenkpuffer 25 gelegt worden ist, wird die Gleitbacke 4 abge

senkt, um das Obergesenk 5 abzusenken. Das Obergesenk 5 kommt zuerst mit dem Führungsbolzen 17 in Berührung, was zu einer Absenkung dieses Führungsbolzens 17 führt. Der Führungsbolzen 17 wird mit einer Geschwindigkeit abgesenkt, die der Kurve V^ in Figur 2 entspricht, und sehr bald nimmt er die gleiche Geschwindigkeit wie die des Obergesenks an (Kurve V₁). Infolge der Absenkung des Führungsbolzens 17 würde der damit verbundene Kolben 16 das öl in der Flüssigkeitsdruckkammer 18 komprimieren, und dieses Öl wird durch die Drossel 19 zum Tank 21 verdrängt. Da die Strömungsgeschwindigkeit des Öls durch die Drossel 19 eingeschränkt ist, wird der Aufprall gemildert, der stattfindet, wenn das Obergesenk 5 mit dem Führungsbolzen 17 in Berührung kommt. Infolge der Absenkung des Führungsbolzens 17 wird auch der Gesenkpuffer 13 abgesenkt, was zu einer Beschleunigung des Gesenkpuffers 13 führt, und somit wird die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Gesenkpuffer und dem Obergesenk 5 verringert. Zu dem in Figur 2 mit T bezeichneten Zeitpunkt kommt das Obergesenk 5 mit dem Blechstück 60 in Berührung und beginnt seine Arbeit.

Nachdem die Arbeit beendet ist, wird der Gesenkpuffer 13 durch den Pufferbolzen 24 nach unten gestoßen,und auf diese Weise werden die mit dem Gesenkpuffer 13 verbundenen oberen 10 und unteren Kolben 11 abgesenkt. Die Luft in der Luftdruckkammer A wird durch die Absenkung des oberen Kolbens 10 komprimiert, und das durch diese Einstellung eines pneumatischen Drucks erreichte Dämpfungsvermögen F beträgt etwa 10 - 80 % des gesamten Dämpfungsvermögen S/wie Figur 3 zeigt.

Auch das Öl in der Flüssigkeitsdruckkammer B wird durch die Absenkung des unteren Kolbens 11 komprimiert, und dieses Öl wird über das Überströmventil 41 zum Tank 21 verdrängt. Der Entlastungsdruck eines solchen Überströmventils 41 wird durch den Gesenkpuffersteuerrechner 50 geregelt. Der regelbare Bereich des Gesenk-

dämpfungsvermögens, der durch das Überströmventil 41 gegeben ist, ist durch eine gestrichelte Fläche in Figur 3 angedeutet. In dieser Figur 3 bezeichnet P das Maximal vermögen.

Indem die Gesenkdämpfungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung derart konstruiert ist und auf die vorstehend beschriebene Art und Weise arbeitet, wird der Entlastungsdruck gesteuert durch die Überdrucksteuermittel D, um den hydraulischen Druck in der Flüssigkeitsdruckkammer B zu regeln, und dadurch kann nicht nur das Gesenkdämpfungsvermögen genau gesteuert werden, sondern es kann auch das Gesenkdämpfungsvermögen während eines Arbeitsprozesses variabel geregelt werden.

Da zahlreiche Änderungen und Modifikationen an der vorstehend beschriebenen Konstruktion durchgeführt werden können, ohne daß vom Geist dieser Erfindung abgewichen wird, sind die Beschreibung und die Zeichnungen nur als Beispiele zu betrachten und stellen keine Einschränkung der Erfindung dar.

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Claims

Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho

Tokyo 7 Japan KOM

Gesenkdämpfungsvorrichtung in einer Presse

Patentanspruch:
Gesenkdämpfungsvorrichtung, enthaltend

einen Gesenkdämpfungsmechanismus, dessen Dämpfungsvermögen auf einem vorgewählten pneumatischen Druck basiert,

eine Hydraulikdruckkammer innerhalb dieses Gesenkdämpfungsmechanismus mit einem Kolben, der mit einem Gesenkpuffer verbunden und in diese Hydraulikdruckkammer eingepaßt ist,

einen Hydraulikdruckkreis und einen Ablaufkreis, die beide an diese Hydraulikdruckkammer angeschlossen sind,

ein in diesem Ablaufkreis angeordnetes Überströmventil, dessen Entlastungsdruck regelbar ist, und

Überdrucksteuermittel, die mit diesem Überströmventil gekoppelt sind.