DE102004030678A1

DE102004030678A1 - Cushioning device with hybrid drive

Info

Publication number: DE102004030678A1
Application number: DE102004030678A
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl.-Ing. Ulrich; Uwe Dipl.-Ing. Darr; Rainer Reichenbach; Thomas Dipl.-Ing. Spießhofer; Gebhard Dipl.-Ing. Engler; Markus Dr.-Ing. Müller
Original assignee: Mueller Weingarten AG
Current assignee: Mueller Weingarten AG
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: JP2008503352A; JP5101276B2; ATE393674T1; DE102004030678B4; ES2306179T3; CN1976770A; DE502005003912D1; CN100548524C; EP1758696B1; EP1758696A1; KR101012817B1; WO2006000188A1; KR20070031412A; BRPI0512612A

Abstract

The invention relates to a hybrid drawing cushion facility which comprises a combination of fluid cylinders (6) and one or more electric drives (7, 15) acting upon the pressure box (3). The fluid cylinders (6) perform the force function on a high level and the electric drives (7, 15) perform the path function, such as pre-acceleration and run-up, and the force function on a low level when the fluid cylinders (6) are deactivated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ziehkissen-Vorrichtung für eine Umformpresse, bei der die Bewegung des Blechhalters mit einer Kombination aus Elektromotoren und Fluidzylinder gesteuert wird.The The invention relates to a die cushion device for a forming press, wherein the movement of the sheet metal holder with a combination of electric motors and fluid cylinder is controlled.

Stand der TechnikState of technology

Mechanische und hydraulische Pressen sind Maschinen der Umformtechnik zur Bearbeitung von Werkstücken und insbesondere Blechteilen. Zum Umformen von Ziehteilen ist es erforderlich, das Werkstück in spezieller Weise zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug der Presse einzuspannen, wobei verschiedenartige Blechhaltesysteme bekannt sind. Aus der Zeitschrift Bleche Rohre Profile 39 (1992), Seite 44 bis 48 sind Zieheinrichtungen bekannt geworden, die teilweise ein aufwendiges System mit Steuerung beinhalten, um eine gezielte Übertragung der Blechhaltekräfte zu ermöglichen. Bei Ziehpressen unterscheidet man zwischen den so genannten doppelt wirkenden und einfach wirkenden Pressen, wobei bei doppelt wirkenden Ziehpressen der den Pressenstößel umgebende Blechhalterstößel eine gegenüber diesem voreilende Bewegung durchführt und im nachfolgenden Stillstand das Blech so lange gezielt und ggf. geregelt nachgebend festhält, bis der Umformvorgang am Werkstück beendet ist. Eine solche Regelung der Blechhaltekraft während des Ziehvorgangs zeigt beispielsweise die DE 36 40 507 C2 .Mechanical and hydraulic presses are forming machines for the machining of workpieces and in particular sheet metal parts. For forming of drawn parts, it is necessary to clamp the workpiece in a special way between the upper tool and the lower tool of the press, wherein various sheet metal holding systems are known. From the magazine sheet tubes Profiles 39 (1992), page 44 to 48 drawing devices have become known, some of which involve a complex system with control to allow a targeted transfer of Blechhaltekräfte. In drawing presses, a distinction is made between the so-called double-acting and single-acting presses, wherein in double-acting drawing presses surrounding the press ram sheet holder ram performs a leading over this leading movement and the sheet so long deliberately and possibly controlled adhering holds in the subsequent standstill until the forming process finished on the workpiece. Such a control of the sheet holding force during the drawing process shows, for example DE 36 40 507 C2 ,

Bei dieser bekannten Einrichtung werden zur Steuerung bzw. Regelung der Drücke in den Blechhaltergarnituren und damit zur Regelung der Blechhalterkraft Proportional- oder Servoventile eingesetzt, wobei dem Blechhalterzylinder ein Sensor zugeordnet ist, der über ein Steuergerät die gewünschte Druckänderung im Blechhalterzylinder in Abhängigkeit von dem jeweiligen Ziehfortschritt mittels der Proportional- oder Servoventile regelt.at This known device are used for control or regulation the pressures in the sheet holder and thus to control the blank holder force Proportional or servo valves used, wherein the blank holder cylinder a sensor is assigned that over a control unit the desired pressure change in the blank holder cylinder depending from the respective drawing progress by means of the proportional or Servo valves regulates.

Bei einfach wirkenden Pressen ist demgegenüber nur ein einfacher Pressenstößel vorhanden. Durch eine Anordnung eines zusätzlichen Ziehapparates im Pressentisch wird bei einfach wirkenden Pressen ein Ziehstempel auf der Aufspannplatte eines Pressentisches befestigt, während ein zusätzlicher Blechhalter auf ihm verschiebbar gelagert ist und von unten her über mehrere Druckstifte unter Einwirkung einer Druckwange steht. Dabei ist die Ziehmatrize am Pressenstößel befestigt (Bleche Rohre Profile, Seite 44/45).at In contrast, single-acting presses only a simple press ram is available. By an arrangement of an additional Pulling device in the press table is used in single-acting presses attached a drawing punch on the platen of a press table, while an additional one Sheet holder is slidably mounted on it and from below over several Pressure pins under the action of a pressure cheek is. Here is the drawing die attached to the press ram (Sheet metal pipes profiles, page 44/45).

In der DE 32 42 705 C2 ist eine einfach wirkende Ziehpresse offenbart, bei welcher die im Pressentisch angeordnete Druckwange von mehreren Zylindereinheiten mit örtlich unterschiedlicher Kissenkraft beaufschlagbar ist, um insbesondere auch asymmetrische große Ziehteile mit örtlich unterschiedlich erwünschten Kräften bearbeiten zu können. Durch diese unterschiedliche Regelung der Kräfte an einer Druckwange kann ein unterschiedliches Ziehvermögen in den jeweiligen Bereichen eines Werkstücks durch gezielte Veränderung des Ziehspaltes erreicht werden.In the DE 32 42 705 C2 is a single-acting drawing press disclosed in which the arranged in the press table pressure cheek can be acted upon by several cylinder units with locally different cushion force, in particular to be able to machine asymmetric large drawn parts with locally different desired forces. By this different regulation of the forces on a pressure cheek, a different drawability in the respective areas of a workpiece can be achieved by targeted change of the drawing gap.

Für Werkstücke, die eine asymmetrische Kraftbeaufschlagung erfordern, können damit unterschiedliche Drücke zur Blechhalterung erzeugt werden. Es folgt eine Kraftregulierung für eine differenzierte Unterstützung der Druckwange, wobei diese die unterschiedliche Kraft auf die Blechhalteeinrichtung bzw. das Werkstück weiterleitet. Aus der EP 01 73 184 B1 ist weiterhin eine für Zieh- und Tiefziehoperationen zu verwendende Presse bekannt, die ebenfalls als einfach wirkende Presse ausgebildet ist und deren hydraulisch abgestützte Druckwange auf das Werkzeugunterteil bzw. den Ziehstempel einwirkt. Auch hier kann durch eine gezielte Druckbeeinflussung der Druckwange der Ziehvorgang am Ziehstempel im Sinne einer Blechverformung beeinflusst werden.For workpieces that require an asymmetric force application, different pressures can be generated to the sheet metal holder. It follows a power regulation for a differentiated support of the pressure cheek, which forwards the different force to the sheet holding device or the workpiece. From the EP 01 73 184 B1 Furthermore, a press to be used for drawing and deep drawing operations is known, which is also designed as a single-acting press and whose hydraulically supported pressure cheek acts on the lower tool part or the drawing punch. Again, by a targeted pressure influencing the pressure cheek, the drawing process on the drawing punch in the sense of a sheet metal deformation can be influenced.

Bei allen oben beschriebenen Ziehkissenvorrichtungen werden zur Aufbereitung einer regelbaren Kraft auf die Druckwange, Hydraulikzylinder eingesetzt. Für die Erzeugung der Wegfunktionen, wie Vorbeschleunigung, Hochlauf, sicherheitsgerechtes Halten in Rastpositionen Ziehtiefenverstellung sind nicht unerhebliche mechanische, fluid- und steuerungstechnische Aufwendungen erforderlich. Zur Vermeidung von Kollisionen zwischen der Bewegung der Ziehkissenvorrichtung und beispielsweise den Formteil-Transportelementen entstehen erhöhte Aufwendungen zur Bewegungskontrolle. Bei der Regelung der Ziehkräfte können hydraulisch bedingt definierte Minimalwerte nicht unterschritten werden.at All of the die cushion devices described above are for reprocessing a controllable force on the pressure cheek, hydraulic cylinder used. For the Generation of path functions, such as pre-acceleration, ramp-up, safety-related Holding in locking positions Drawing depth adjustment are not insignificant mechanical, fluid and control engineering expenses required. to Avoiding collisions between the movement of the die cushion device and, for example, the molding transport elements incurred increased expenses for movement control. In the regulation of the pulling forces can be hydraulically conditionally defined minimum values are not undershot.

In jüngster Zeit sind Ziehkissen bekannt geworden, bei denen die Kissenkraft mittels elektrischer Antriebe erzeugt wird.In recently, At a time, drawing cushions have become known in which the cushion force is generated by electrical drives.

In der US 54 35 166 ist eine, die Kissenkraft durch Servoantriebe erzeugende Zieheinrichtung im Tisch einer Presse offenbart, wobei der Servoantrieb über ein Getriebe und Zahnstange mit der Kissenplatte verbunden ist. Dabei können entweder mehrere, jeweils untereinander mechanisch gekoppelte Servoantriebe auf eine gemeinsame Druckwange wirken oder ein Servoantrieb wirkt unabhängig von anderen auf je ein Druckwangenelement einer mehrteiligen Druckwange.In the US 54 35 166 FIG. 10 is one which discloses cushioning force by servo-drive pulling means in the table of a press, wherein the servo-drive is connected to the cushion plate via a gear and rack. In this case, either several, in each case mechanically coupled servo drives act on a common pressure cheek or a servo drive acts independently of others on each a pressure cheek element of a multi-part pressure cheek.

Aus der DE 42 92 190 T1 ist eine Vorrichtung im Tisch einer Probierpresse bekannt, deren Druckwange mit Motoren über ein System Spindel-/Spindelmutter so wirkverbunden ist, dass der an der Kissenplatte gegen die Abwärtsbewegung des Stößels erzeugte Widerstand durch die Motoren steuerbar ist. Mit den elektrisch oder mechanisch schlupffrei gekoppelten An- und Abtriebsmotoren soll die Kippungsbewegung der Druckwange verhindert werden.From the DE 42 92 190 T1 a device is known in the table of a trial press, the pressure cheek with motors via a system spindle / spindle nut is operatively connected to that on the cushion plate against the downward movement of the plunger generated resistance is controllable by the motors. With the electrically or mechanically slip-coupled input and output motors, the tilting movement of the pressure cheek to be prevented.

Nachteilig an diesen Ausführungen ist die Kopplung der einzelnen Antriebsmotoren. Insbesondere in Großpressen mit Mehrpunktzieheinrichtungen und einteiliger Druckwange ist es bei schwierig umzuformenden Teilen erforderlich, die einzelnen Druckpunkte mit unterschiedlichen und während des Ziehvorganges variablen Kräften zu beaufschlagen. Beide oben beschriebene elektrisch betätigte Ziehkissen haben den Nachteil, dass sie aufgrund der großen Anzahl von mechanischen Bewegungsübertragungsmittel einen großen Bauraum erfordern, welcher in der Regel aber nicht vorhanden ist.adversely on these designs is the coupling of the individual drive motors. In particular in large presses It is with multipoint drawers and one-piece pressure cheek For difficult to be formed parts required, the individual pressure points with different and during the drawing process variable forces to act on. Both electrically operated die cushion described above have the disadvantage that they are due to the large number of mechanical Motion transmission means a big Require space, which is usually not available.

Aufgabe und Vorteil der ErfindungTask and Advantage of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom Stand der Technik, eine Ziehkissen-Vorrichtung so zu verbessern, dass bei Reduzierung des Steuerungs- und Regelungsaufwandes das Regelverhalten verbessert wird, und dass bei einer mög lichst kompakten Bauform eine variable Kraftverteilung am Blechhalter ermöglicht wird.Of the Invention is based on the object, starting from the prior art, to improve a die cushion device so that when reducing the control and regulation effort improves the control behavior and that as much as possible Compact design allows a variable force distribution on the blank holder.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Ziehkissen-Vorrichtung mit Hybrid-Antrieb nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Vorrichtung angegeben.These Task is based on a die cushion device with hybrid drive according to the preamble of claim 1, by the characterizing features of claim 1. In the dependent claims are advantageous and expedient developments indicated the device.

Der Kerngedanke der Erfindung ist, sowohl die Vorteile der hydraulischen Ziehkissen, als auch der elektrisch angetriebenen Ziehkissen zu nutzen. Erreicht wird dies durch eine Ziehkissen-Vorrichtung nach Hybrid-System in einer Kombination von Fluidzylindern und einem oder mehreren auf die Druckwange wirkenden Elektroantrieben, wobei die Fluidzylinder die Kraftfunktion auf hohem Niveau und der Elektroantrieb die Wegfunktion, wie Vorbeschleunigung und Hochlauf, sowie die Kraftfunktion auf niedrigem Niveau bei deaktivierten Fluidzylindern übernimmt. Dabei kann die Kraft- und/oder Wegfunktion des Elektroantriebes einerseits mittels eines als Direktantrieb ausgestalteten Linearmotors und andererseits mittels Servomotor mit mechanischer Übersetzung auf die Druckwange übertragen werden.Of the The core idea of the invention is both the advantages of the hydraulic Drawing cushion, as well as the electrically driven die cushion use. This is achieved by a die cushion device Hybrid system in a combination of fluid cylinders and one or more acting on the pressure cheek electric drives, wherein the fluid cylinders the power function at a high level and the electric drive the path function, such as pre-acceleration and acceleration, as well as the force function at a low level with deactivated fluid cylinders takes over. In this case, the power and / or travel function of the electric drive on the one hand by means of a designed as a direct drive linear motor and on the other hand by servo-motor with mechanical translation transferred to the pressure cheek become.

Die Linearmotoren können im Innenbereich der Druckwange, beispielsweise zentrisch zwischen den Fluidzylindern angeordnet sein. Durch die direkte Energieumsetzung in eine lineare Wegfunktion kann auf aufwändige mechanische, erhöhte Trägheitsmomente verursachende Übersetzungen verzichtet werden. In vorteilhafter Weise ist das zum Linearmotor gehörende Sekundärteil an der Druckwange befestigt, dem je nach Kraftbedarf ein oder mehrere im Pressentisch gelagerte Primärteile gegenüberstehen.The Linear motors can in the interior of the pressure cheek, for example, centrally between the Be arranged fluid cylinders. Through the direct energy conversion in a linear path function can be complex mechanical, increased moments of inertia causing translations be waived. This is advantageously the linear motor belonging secondary part attached to the pressure cheek, depending on the power requirement one or more primary parts stored in the press table face.

Es ist ebenso möglich, die Linearmotoren im Außenbereich der Druckwange anzuordnen. Dabei kann das Sekundärteil sowohl an der Druckwange, als auch im Pressentisch gelagert sein. Der außenliegende Linearmotor ermöglicht darüber hinaus bei Anwendungen von mehrteiligen Druckwangen eine gemeinsame Nutzung von Primär- oder Sekundärteil durch benachbarte Ziehkissen-Vorrichtungen.It is also possible the linear motors outdoors to arrange the pressure cheek. In this case, the secondary part both on the pressure cheek, as be stored in the press table. The external linear motor also allows in applications of multi-part pressure cheeks sharing from primary or secondary part through adjacent die cushion devices.

Anstelle von Linearmotoren sind Servomotoren mit einer mechanischen Übersetzung als Linearwandler, beispielsweise als Elektrozylinder mit Spindel und Spindelmutter anwendbar, die bevorzugt zentrisch zwischen den Fluidzylindern angeordnet und mit der Druckwange wirkverbunden sind. Als mechanische Übersetzungen sind alternativ eine Zahnstange mit Ritzel sowie ein Hebelmechanismus zwischen Servomotor und Druckwange möglich.Instead of Linear motors are servomotors with a mechanical translation as a linear transducer, for example as an electric cylinder with spindle and spindle nut applicable, preferably centric between the Fluid cylinders arranged and operatively connected to the pressure cheek. As mechanical translations are alternatively a rack with pinion and a lever mechanism between servo motor and pressure cheek possible.

In vorteilhafter Weise sind die Elektroantriebe zur Koordinierung mit der Bewegung von Stößel und Werkstücktransportelementen über eine Leitwelle mit der Anlagensteuerung verbunden, wodurch eine permanente Lagekontrolle innerhalb der Wegfunktionen realisierbar ist.In Advantageously, the electric drives for coordination with the movement of pestles and Workpiece transport elements via a Guide shaft connected to the plant control, creating a permanent Position control within the path functions is feasible.

Zur sicherheitsgerechten Verriegelung der Ziehkissen- Vorrichtung in einer Halteposition ist eine mit dem Elektroantrieb wirkverbundene Motorbremse aktivierbar. Zur Verbesserung der Energiebilanz der Presse ist eine Energierückspeisung als Bremsenergie bei einer Kraftaufbringung oder auch während des Kissenhochlaufes in das Elektronetz oder in den Energiekreislauf der Presse möglich.to safety-oriented locking of the die cushion device in a holding position is an operatively connected to the electric drive Engine brake can be activated. To improve the energy balance of the press is an energy recovery as braking energy during a force application or during the Cushion run-up in the electrical network or in the energy cycle the press possible.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind aus den Figuren ersichtlich und in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels näher dargestellt.Further Details and advantages of the invention will be apparent from the figures and shown in more detail in the following description of an embodiment.

Es zeigen:It demonstrate:

1 Ziehkissen-Vorrichtung nach Hybridsystem mit Linearmotoren außerhalb der Druckwange als Schnittdarstellung. 1 Die-cushion device according to hybrid system with linear motors outside the pressure cheek as a sectional view.

2 Ziehkissen-Vorrichtung nach Hybridsystem mit Linearmotor innerhalb der Druckwange als Schnittdarstellung. 2 Cushioning device according to hybrid system with linear motor within the pressure cheek as a sectional view.

3 Ziehkissen-Vorrichtung nach Hybridsystem mit Elektrozylinder als Schnittdarstellung. 3 Cushion device according to hybrid system with electric cylinder as a sectional view.

4 Weg-Zeit-Diagramm für Ziehkissen-Vorrichtung nach Hybridsystem. 4 Off-Time Diagram for Cushion Device After Hybrid System.

Beschreibung eines AusführungsbeispielsDescription of an embodiment

1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung den Aus- schnitt einer Presse mit im Pressentisch 1 angeordneter Ziehkissen-Vorrichtung 2 als Mehrpunktausführung. 1 shows in a simplified representation the cutout of a press in the press table 1 arranged die cushion device 2 as a multipoint version.

Die im Pressentisch 1 längsgeführte Druckwange 3 steht über Druckbolzen 4 mit dem Blechhalter 5 des Unterwerkzeuges in Wirkverbindung. Zur Erzeugung der für den Ziehvorgang erforderlichen, gegen das Oberwerkzeug im nicht dargestellten Pres senstößel gerichteten, Blechhalterkraft sind zwischen Druckwange 3 und Pressentisch 1 Fluidzylinder 6 angeordnet. Die Schnittdarstellung zeigt dabei die erste Reihe mit vier Fluidzylindern 6 einer insgesamt Acht-Punkt-Ziehvorrichtung. Während der Ziehphase des Blechformteiles wird die Druckwange 3 durch die Bewegung des Stößels abwärts bewegt, wobei die Regelung der Blechhalterkraft entlang des Ziehweges durch eine ventilgesteuerte Verdrängung des Fluids aus den Fluidzylindern 6 erfolgt.The in the press table 1 longitudinally guided pressure cheek 3 stands over pressure pin 4 with the metal holder 5 of the lower tool in operative connection. To produce the required for the drawing process, directed against the upper tool in Pres nes Pres tappet not shown, sheet metal force are between pressure cheek 3 and press table 1 fluid cylinder 6 arranged. The sectional view shows the first row with four fluid cylinders 6 a total of eight-point puller. During the drawing phase of the sheet metal part, the pressure cheek 3 moved downward by the movement of the plunger, wherein the control of the blankholder force along the pulling path by a valve-controlled displacement of the fluid from the fluid cylinders 6 he follows.

Zur Erzeugung der aktiv gesteuerten Wegfunktion, wie Vorbeschleunigung, Hochlauf einschließlich pick up, Rückfall und Halten in Rastphasen gemäß Diagramm für Hybridsystem nach 4 kommen als Elektroantriebe 15 Linearmotoren 7 zum Einsatz, deren Primär- und Sekundärteile 8, 9 vorzugsweise zwischen Pressentisch 1 und Druckwange 3 angeordnet sind. Dabei ist die bedarfsweise Anordnung der Primärteile 8 an der Druckwange 3 oder am Pressentisch 1 möglich. Je nach Kraftbedarf sind entlang der Druckwange 3 mehrere Linearmotoren 7 anordenbar. Dabei können die Linearmotoren 7 entweder gleichzeitig die Führungsfunktion der Druckwange 3 übernehmen oder die Primär- und Sekundärteile 8, 9 sind unabhängig von zusätzlichen Führungselementen angeordnet.To generate the actively controlled path function, such as pre-acceleration, ramp-up including pick-up, fallback and hold in rest phases according to the diagram for the hybrid system 4 come as electric drives 15 linear motors 7 used, their primary and secondary parts 8th . 9 preferably between press table 1 and pressure cheek 3 are arranged. Here, if necessary, the arrangement of the primary parts 8th on the pressure cheek 3 or on the press table 1 possible. Depending on the power requirements are along the pressure cheek 3 several linear motors 7 arranged. In this case, the linear motors 7 either simultaneously the guiding function of the pressure cheek 3 take over or the primary and secondary parts 8th . 9 are arranged independently of additional guide elements.

Bei einer Ziehkissen-Vorrichtung mit mehrteiliger Druckwange ist es vorteilhaft, dass benachbarte Druckwangen ein gemeinsames Primär- oder Sekundärteil nutzen. Dabei sind im Fall der Anordnung des Primärteils im Pressentisch die zugehörigen Sekundärteile mit den Druckwangen der benachbarten Ziehkissen-Vorrichtung wirkverbunden. Es ist ebenso denkbar, die Sekundärteile an den Druckwangen anzuordnen, die jeweils mit einem zwischenliegenden, gemeinsam nutzbaren Primärteil in Wirkverbindung stehen.at It is a die cushion device with multi-part pressure cheek advantageous that adjacent pressure cheeks use a common primary or secondary part. In the case of the arrangement of the primary part in the press table, the associated secondaries with the pressure cheeks of the adjacent die cushion device operatively connected. That `s how it is conceivable, the secondary parts to be arranged on the pressure cheeks, each with an intermediate, shared primary part in operative connection.

Bei einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung nach 2 ist der Linearmotor 7 zur Erzeugung der Wegfunktion im Innenbereich der Druckwange 3, etwa zentrisch zwischen den Fluidzylindern 6, angeordnet.In a second advantageous embodiment according to 2 is the linear motor 7 for generating the path function in the interior of the pressure cheek 3 , approximately centrally between the fluid cylinders 6 arranged.

Allen Ausgestaltungen ist gemeinsam, dass die elektrische Energie des Linearmotors 7 direkt ohne zusätzliche mechanische Übersetzungen als geradlinige Wegfunktion über die Druckwange 3 auf den Blechhalter 5 wirkt. Dabei ist es möglich, dass je nach Anforderung an den Kraftbedarf mehrere, am Pressentisch 1 befestigte Primärteile 8 gemeinsam auf das mit der Druckwange 3 befestigte Sekundärteil 9 wirken.All configurations have in common that the electrical energy of the linear motor 7 directly without additional mechanical translations as a linear path function via the pressure cheek 3 on the sheet holder 5 acts. It is possible that, depending on the requirements of the power requirement more, on the press table 1 fastened primary parts 8th together on the with the pressure cheek 3 fixed secondary part 9 Act.

3 zeigt eine Ziehkissen-Vorrichtung 2 nach einer dritten Ausgestaltung mit einem auf die Druckwange 3 wirkenden Elektrozylinder 10. Der Elektrozylinder 10 ist etwa zentrisch in der Mitte zwischen den umliegenden Fluidzylindern 6 angeordnet. Als mechanische Übersetzung 16 kommt in dieser Ausgestaltung ein System Spindel/Spindelmutter 12, 11 zum Einsatz. 3 shows a die cushion device 2 according to a third embodiment with a on the pressure cheek 3 acting electric cylinder 10 , The electric cylinder 10 is approximately centric in the middle between the surrounding fluid cylinders 6 arranged. As mechanical translation 16 comes in this embodiment, a system spindle / spindle nut 12 . 11 for use.

Die mit der Druckwange 3 verbundene Spindelmutter 11 ist drehfest, und axial synchron mit der Druckwange 3 beweglich. Die zugehörige Spindel 12 ist axialfest im Pressentisch 1 drehbar gelagert. Das von der Spindelmutter 11 abgewandte Ende der Spindel 12 steht über eine Kupplung 13 mit einem Servomotor 14 in Wirkverbindung. Es ist ebenso möglich, mit Verzicht auf zusätzliche Übertragungselemente die verlängerte Welle der Spindel als Rotor des Servomotors 14 zu nutzen.The with the pressure cheek 3 connected spindle nut 11 is rotationally fixed, and axially synchronous with the pressure cheek 3 movable. The associated spindle 12 is axially fixed in the press table 1 rotatably mounted. That of the spindle nut 11 opposite end of the spindle 12 is about a clutch 13 with a servomotor 14 in active connection. It is also possible, with no additional transmission elements, the extended shaft of the spindle as a rotor of the servomotor 14 to use.

In Verbindung mit dem Weg-Zeit-Verlauf des in 4 dargestellten Zyklogramms wiederholen sich je Pressenzyklus folgende Funktionen in der Ziehkissen-Vorrichtung 2 nach Hybridsys tem. Vor dem Aufsetzen des am nicht dargestellten Stößel befestigten Oberwerkzeuges auf dem im Unterwerkzeug befindlichen Blechhalter 5, wird der Blechhalter 5 mit der zur Umformung vorgesehenen Platine oder Formteil zwecks Vermeidung einer nachteiligen Auftreffstoß-Belastung in Richtung der Stößelbewegung vorbeschleunigt. Dazu wird der Elektroantrieb 15, entweder als Servomotor 14 oder Linearmotor 7 in Wirkverbindung mit einem Wegmeßsystem oder über Leitwelle zur Stößelbewegung angesteuert, sodass nach einem definierten Beschleunigungsweg das Oberwerkzeug auf den Blechhalter 5 mit einer verbleibenden Relativgeschwindigkeit auftritt. Nach Aufbau eines definierten Druckes in den Fluidzylindern 6 wird die zur Umformung der Platine oder des Formteiles erforderliche Ziehkraft erreicht.In conjunction with the path-time course of the in 4 shown cycle cycle repeat each press cycle following functions in the die cushion device 2 after hybrid system. Before placing the upper tool, which is not shown on the plunger, on the blank holder located in the lower tool 5 , the sheet holder becomes 5 with the provided for forming board or molding vorbeschleunigt in the direction of the plunger movement in order to avoid a disadvantageous impact impact load. This is the electric drive 15 , either as a servomotor 14 or linear motor 7 actuated in operative connection with a position measuring system or via guide shaft to the plunger movement, so that after a defined acceleration path, the upper tool on the blank holder 5 occurs with a remaining relative speed. After building up a defined pressure in the fluid cylinders 6 the required for forming the circuit board or the molding drawing force is achieved.

Die Bewegung der Druckwange 3 erfolgt während des Ziehvorgangs passiv durch die Bewegung des Stößels. Entsprechend den aus dem Stand der Technik bekannten Fluidzylindern 6 können in dieser Ziehphase sowohl die Ziehkraft je Fluidzylinder 6 variiert, als auch zeitlich differierende Ziehkräfte zwischen benachbarten Fluidzylindern 6 entsprechend den technologischen Anforderungen eingestellt werden. Die beweglichen Elemente des Elektroantriebes 15 befinden sich während dieses Ziehvorgangs entweder in einer Leerlaufphase oder können durch Umschaltung in den Generatormodus in vorteilhafter Weise Energie rückspeisen.The movement of the pressure cheek 3 takes place during the drawing process passively by the movement of the plunger. According to the known from the prior art fluid cylinders 6 In this drawing phase, both the pulling force per fluid cylinder 6 varies as well as time varying pulling forces between adjacent fluid cylinders 6 be adjusted according to the technological requirements. The moving elements of the electric drive 15 are during this drag either in an idle phase or can by switching back to the generator mode energy in an advantageous manner.

Es ist ebenso denkbar, dass bei kleineren Ziehkräften, die Elektroantriebe 15 durch widerstandsgesteuerte Bremsung im Generatorbetrieb die Kraftfunktionen übernehmen.It is also conceivable that with smaller pulling forces, the electric drives 15 by resistance-controlled braking in generator mode take over the power functions.

Nach Durchlauf des unteren Umkehrpunktes der Presse sind entsprechend 4 folgende Wegfunktionen an der Ziehkissen-Vorrichtung 2 möglich:
Bei unverzögerter Hochlaufbewegung folgt die Druckwange 3 der aufwärtsgerichteten Stößelbewegung zwecks Auswerfens des umgeformten Ziehteiles synchron. Dazu wird die Bewegungsrichtung des oder der Elektroantriebe 15 gewechselt und die Duckwange 3 im Motormodus aktiv angetrieben. Die Fluidzylinder 6 sind in dieser Phase druckseitig deaktiviert.After passing through the lower reversal point of the press are accordingly 4 following path functions on the die cushion device 2 possible:
With instantaneous run-up movement follows the pressure cheek 3 the upward plunger movement for ejection of the formed drawn part synchronously. For this purpose, the direction of movement of the or the electric drives 15 changed and the Duck cheek 3 actively driven in motor mode. The fluid cylinder 6 are deactivated on the pressure side in this phase.

Es ist ebenso denkbar, bei verzögerter Hochlaufbewegung die Ziehkissen-Vorrichtung 2 nach Durchlauf des unteren Umkehrpunktes in ihrer Tiefstlage zu sperren. Die anschließende Hochlaufbewegung zur Übernahme einer neuen Platine oder Formteil erfolgt verzögert, ab einem definierten Hochlaufstart nach Leitwelle zur Stößelbewegung.It is also conceivable, with delayed start-up movement, the die cushion device 2 to block after passing the lower reversal point in its lowest position. The subsequent run-up movement to take over a new board or molded part is delayed, starting from a defined run-up start to Leitwelle for ram movement.

Während der leitwellengesteuerten Wegfunktionen erfolgt eine synchrone Bewegung der Ziehkissen-Vorrichtung 2 sowohl zur Hauptbewegung des Stößels, als auch zur Nebenbewegung von beispielsweise Werkstücktransportelementen, so dass eine Kollisionsfreiheit auch bei engem Toleranzfenster gesichert wird.During the guide shaft controlled path functions, a synchronous movement of the die cushion device takes place 2 both to the main movement of the plunger, as well as the secondary movement of, for example, workpiece transport elements, so that a collision freedom is secured even with a narrow tolerance window.

11: Pressentischpress table
22: Ziehkissen-VorrichtungA die cushion device
33: Druckwangepressure cheek
44: Druckbolzenpushpin
55: Blechhalterblankholder
66: Fluidzylinderfluid cylinder
77: Linearmotorlinear motor
88th: Primärteilprimary part
99: Sekundärteilsecondary part
1010: Elektrozylinderelectric cylinders
1111: Spindelmutterspindle nut
1212: Spindelspindle
1313: Kupplungclutch
1414: Servomotorservomotor
1515: Elektroantriebelectric drive
1616: mechanische Übersetzungmechanical translation

Claims

Cushioning device for a metal-working press for controlling a sheet holding force between the lower tool part and the upper part of the tool, characterized in that the pressurization of the pressure cheek 3 and their movement by means of a combination of at least one fluid cylinder 6 and at least one electric drive 15 is controllable.

Die cushion device according to claim 1, characterized in that at least one electric drive 15 about a mechanical translation 16 with the pressure cheek 3 is actively connected.

Die cushion device according to claim 1, characterized in that at least one electric drive 15 a designed as a direct drive linear motor 7 is and with the pressure cheek 3 is actively connected.

Die cushion device according to claim 3, characterized in that the linear motor 7 within the pressure cheek 3 is arranged.

Die cushion device according to claim 3, characterized in that the linear motor 7 outside the pressure cheek 3 is arranged.

Die cushion device according to claim 3, characterized in that in a multi-part pressure cheek 3 the associated primary or secondary parts 8th . 9 with one for adjacent pressure cheeks 3 shared secondary or primary part 9 . 8th are actively connected.

Die cushion device according to claim 1 and 2, characterized in that at least one electric drive 15 an electric cylinder 10 is and with the pressure cheek 3 is actively connected.

Die cushion device according to claim 1 to 6, characterized in that the electric drives 15 are operatively connected sequentially via a guide shaft with the plunger movement within the press cycle.

Die cushion device according to claim 1 to 7, characterized in that the electric drives 15 can be equipped with a motor brake.

Die cushion device according to claim 1 to 8, characterized in that the pressure cheek 3 can be locked with a controllable clamping device.

Cushion-device according to claim 1 to 9, characterized in that during the drawing stroke in the electric drive 15 regenerated braking energy regenerative regenerative in the energy cycle of the press or in the electronic network is regenerated.

Die cushion device according to claim 1 and 2, characterized in that the servomotor 14 and the mechanical translation 16 in the form of a rack / pinion or spindle / spindle nut 12 . 11 in a compact electric cylinder 10 are integrated.

Die cushion device according to claim 1 and 2, characterized in that the mechanical translation 16 between electric drive 15 and pressure cheek 3 is realized by a lever mechanism.