DE102005036775A1 - Umformeinrichtung mit Auswerfer und Verfahren zum Auswerfen von Werkstücken - Google Patents

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Abstract

Eine erfindungsgemäße Umformeinrichtung weist zumindest einen Auswerfer, z. B. in Form eines Zylinderstifts (11), auf, der gegen ein von einem Druckspeicherzylinder (17) oder ein anderes geeignetes Energiespeichermittel von dem Werkstück (6) vor und/oder während der Umformung des Werkstücks (6) verschoben wird. Der Werkstückauswurf erfolgt mit der in der Energiespeichereinrichtung gespeicherten Arbeit.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Umformeinrichtung zum Umformen, insbesondere Massivumformen von Werkstücken sowie ein Verfahren zum Auswerfen der Werkstücke aus einer Matrize.
  • Aus der Praxis sind Auswerfereinrichtungen bekannt, die Teil eines entsprechenden Umformwerkzeugs sind. Üblicherweise sind sie in dem Unterwerkzeug angeordnet und umfassen einen oder mehrere Stifte, die über mechanische oder hydrau lische Antriebe bewegt werden können. Sie dienen dazu, das Werkstück nach erfolgter Umformung aus dem Unterwerkzeug herauszuheben, so dass das Werkstück von einer Transfereinrichtung erfasst und weiter transportiert werden kann.
  • Der aktive Antrieb solcher Auswerferstifte ist relativ aufwändig. Erfolgt der Antrieb der Auswerfer mit gesonderten Antriebseinrichtung entsteht dadurch außerdem ein nicht unerheblicher Energiebedarf.
  • Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich Werkstücke aus einem Werkzeug zuverlässig herausführen lassen und das die oben genannten Nachteile vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird mit der Umformeinrichtung nach Anspruch 1 sowie mit dem Verfahren nach Anspruch 13 gelöst:
    Das erfindungsgemäße Auswerfersystem, das bei der Umformeinrichtung nach Anspruch 1 und bei dem Verfahren nach Anspruch 13 vorzugsweise benutzt wird, ist ein passives Auswerfersystem, das seine Energie aus der Bewegung des Umformwerkzeugs, insbesondere des Stößels bzw. Stempels der Umformeinrichtung bezieht. Es ist daran erkennbar, dass ein beweglicher Matrizenteil von dem Rohling oder einem sonstigen umzuformenden Werkstück bewegt wird, wenn dieses vom Stempel in die Matrize gedrückt wird. Diese Bewegung erfolgt gegen die Kraft eines Energiespeichers, wie beispielsweise eines Druckspeicherzylinders. Der Druckspeicherzylinder weist vorzugsweise einen Kolben auf, der eine hydraulikfluidgefüllte Arbeitskammer von einer unter Gasdruck stehenden Arbeitskammer trennt. Das Hydraulikfluid ist mit dem Hydraulikzylinder des Auswerfers verbunden. An Stelle des Gaspolsters kann in dem Druckspeicherzylinder jedoch auch ein anderes Krafterzeugungsmittel, wie beispielsweise eine Druckfeder oder dergleichen, vorgesehen werden. Die bei der Abwärtsbewegung des Stempels oder Stößels auf den Energiespeicher übertragene Arbeit wird beim Aufwärtshub des Stempels oder Stößels zum Herausführen des Werkstücks aus der Matrize genutzt. Das Werkstück wird dabei vorzugsweise bis auf die Höhe einer Transportebene einer Transfereinrichtung, beispielsweise einer Zangentransfereinrichtung, gehoben. Das Werkstück wandert beim Aufwärtshub des Stößels dabei synchron zum Stößel aus der Matrize bis es die Transportebene erreicht hat. An dieser Stelle stoppt der bewegliche Matrizenteil, der als Auswerfer dient.
  • Vorzugsweise ist der Hydraulikzylinder mit einem Druckspeicherzylinder verbunden, dessen Schluckvermögen etwas geringer ist als das Volumen des bei einem Arbeitshub des Hydraulikzylinders verdrängten Hydraulikfluids. Dadurch bildet der Druckspeicherzylinder einen mehr oder weniger festen Anschlag für das bewegliche Matrizenteil. Wird dem ersten Druckspeicherzylinder ein zweiter Druckspeicherzylinder parallel geschaltet, der beispielsweise auf ein höheres Hydraulikdruckniveau eingestellt ist, bildet der zweite Druckspeicherzylinder einen nachgiebigen Anschlag für das bewegliche Matrizenteil. Der Druckspeicherzylinder mit höherem Druckniveau kann somit als elastischer Endanschlag für das bewegliche Matrizenteil oder auch dazu dienen, bei einem Umformvorgang einen Gegendruck für den fließenden Werkstoff aufzubauen. Außerdem kann der unter höherem Druck stehende Druckspeicherzylinder als Überlastsicherung dienen.
  • Vorzugsweise ist das Schluckvermögen des Druckspeicherzylinders, zumindest des unter niedrigerem Druck stehenden Druckspeicherzylinders mittels einer Einstelleinrichtung variabel, d.h. einstellbar. Dadurch kann der von dem Matrizenteil durchlaufene Auswerferhub variabel eingestellt werden. Diese Eigenschaft kann zur Nachjustierung der Auswerferhöhe und somit der Transportebene der Werkstücke genutzt werden.
  • Vorzugsweise ist zwischen dem Hydraulikzylinder und dem zumindest einen Druckspeicherzylinder ein Ventilblock angeordnet, der den Hydraulikstrom zwischen beiden Zylindern beeinflussen kann. Es ist möglich, zumindest eine Durchgangsstellung und eine Drosselstellung vorzusehen, um beispielsweise während des Umformvorgangs ein ungedrosseltes Abströmen des Hydraulikfluids aus dem Hydraulikzylinder in den Druckspeicherzylinder zu ermöglichen. Der von dem beweglichen Matrizenteil ausgeübte Gegendruck wird somit lediglich von dem in dem Druckspeicherzylinder herrschenden Druck bestimmt. Während des Rückhubs kann der Hydraulikstrom gedrosselt werden, um die Auswerfergeschwindigkeit zu begrenzen.
  • Es ist auch möglich, den Hydraulikstrom ganz zu sperren, um den beweglichen Matrizenteil zu arretieren.
  • Vorzugsweise ist der wenigstens eine Druckspeicherzylinder mit einer Endlagendämpfung versehen. Die Endlagendämpfung bewirkt eine Verlangsamung und weiche Abbremsung des Kolbens des Druckspeicherzylinders und somit des Hydraulikstroms kurz vor Erreichen der Endlage. Damit stoppt der Auswerfer seinen Auswerferhub nicht abrupt sondern allmählich. Damit wird eine saubere Übergabe des Werkstücks zwischen dem Auswerfer und der Transfereinrichtung ermöglicht.
  • Vorzugsweise ist der wenigstens eine Druckspeicherzylinder mit einem Wegsensor versehen, der z.B. das Erreichen der Endlage des Kolbens des Druckspeicherzylinders erkennt. Das dadurch erhaltene Signal kann als Synchronisationssignal für die Transfereinrichtung dienen, um dieser zu signalisieren, dass das Werkstück die gewünschte Übergabeposition erreicht hat. Dazu kann eine entsprechende Steuereinrichtung vorgesehen sein.
  • Außerdem kann dieselbe oder eine gesonderte Steuereinrichtung dazu dienen, den Druck in dem Druckspeicherzylinder zu überwachen und konstant oder nach gegebener Vorgabe oder nach einem Zeitprofil einzuregulieren. Damit lässt sich die Auswerferkraft kontrolliert einstellen.
  • Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen, der Zeichnung oder der nachfolgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
  • 1 eine erfindungsgemäße Umformeinrichtung in schematisierter Darstellung wesentlicher Funktionselemente vor Einlegen eines Werkstücks in die Matrize,
  • 2 die Umformeinrichtung nach 1 nach Abschluss einer ersten Etappe des Umformvorgangs,
  • 3 die Umformvorrichtung nach 1 nach Beendigung des Umformvorgangs,
  • 4 die Umformvorrichtung nach 1 während des Auswerferhubs und
  • 5 die Umformvorrichtung mit umgeformtem, auf Transportebene gehobenen Werkstück und zusätzlicher Darstellung von Steuer- und Kontrollmitteln, die der Umformeirrichtung zugeordnet sind.
  • In 1 ist eine Umformeinrichtung 1 schematisch veranschaulicht. Zu der Umformeinrichtung 1 gehört eine Presse, deren Einzelheiten nicht weiter veranschaulicht sind. Die Presse weist einen z.B. vertikal auf und ab bewegbaren Stößel 2 sowie ein in dem Pressengestell ruhend gelagertes Werkzeuggestell 3 auf. Die Bewegungsrichtung des Stößels 2 ist in 1 durch einen Pfeil 4 veranschaulicht. Der Stößel trägt einen Stempel 5 zur Umformung eines Werkstücks 6, das in 1 anhand eines entsprechenden Rohlings veranschaulicht ist.
  • In dem Werkzeuggestell 3 ist eine Matrize 7 gehalten, die auch als Gesenk bezeichnet werden kann und eine Gravur 8 zur Umformung des Werkstücks 6 darin aufweist.
  • Die Matrize 7 und das Werkzeuggestell 3 sind mit einer Auswerfereinrichtung 9 versehen, die einen oder mehrere Auswerfer aufweist. Diese können jeweils als beweglicher Matrizenteil 10, beispielsweise in Form eines schlanken Zylinders ausgebildet sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das bewegliche Matrizenteil 10 durch einen Zylinderstift 11 mit zylindrischer Mantelfläche und ebener Stirnfläche gebildet. Insbesondere die Form der Stirnfläche kann jedoch in weiten Grenzen beliebig gewählt werden.
  • Der Stößel 11 ist mit einem Kolben 12 verbunden, der in einer vorzugsweise zylindrischen Bohrung 13 abgedichtet und in Längsrichtung des Zylinderstifts 11 verschiebbar gelagert ist. Die Bohrung 13 ist in dem Werkzeuggestell 3 oder einem gesonderten Zylinderkörper ausgebildet, der mit dem Werkzeuggestell 3 verbunden und unterhalb der Matrize 7 angeordnet ist. Die Bohrung 13 bildet zusammen mit dem Kolben 12 funktionell einen Hydraulikzylinder 14, dessen Arbeitskammer 15 mit Hydraulikfluid gefüllt ist.
  • An die Arbeitskammer 15 ist eine passive Auswerferhydraulik 16 angeschlossen, zu der zumindest ein Druckspeicherzylinder 17 gehört. Dieser weist einen in einem Zylinder 18 verschiebbar gelagerten Kolben 19 auf, der, wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, zwei Arbeitskammern 20, 21 voneinander trennt. Beide sind nach außen hermetisch abgedichtet. Während die Arbeitskammer 20 mit Hydraulikfluid gefüllt ist und über eine Leitung 22 mit der Arbeitskammer 15 des. Hydraulikzylinders 14 kommuniziert, ist die Arbeitskammer 21 gasgefüllt. Sie beherbergt z.B. ein Stickstoffpolster, das unter einem gegebenem Druck steht.
  • Der Kolben 19 ist vorzugsweise mit einer Endlagendämpfungseinrichtung 23 versehen. Diese wird z.B. durch ein geeignetes konzentrisches oder paralleles Stegprofil 24 an der der Arbeitskammer 20 zugewandten Seite des Kolbens 19 sowie ein dazu komplementäres Profil 25 an dem gegenüber liegenden Abschlussstück 26 gebildet.
  • Außerdem ist der Druckspeicherzylinder 17 vorzugsweise mit einer Einstelleinrichtung 27 zur Begrenzung des Hubs des Kolbens 19 versehen. Diese Einstelleinrichtung 27 bildet z.B. einen verstellbaren oberen Anschlag zur Festlegung eines Minimalvolumens für die Arbeitskammer 21 sowie eines Maximalvolumens für die Arbeitskammer 20.
  • An Stelle des Druckspeicherzylinders kann auch eine Druckspeichereinrichtung ohne Kolben 19 vorgesehen werden, bei der ein Gaspolster und das Hydraulikfluid in direktem Kontakt stehen oder durch eine Membran voneinander getrennt sind.
  • An die Leitung 22 ist vorzugsweise ein weiterer Druckspeicherzylinder 28 angeschlossen, dessen Grundaufbau mit dem des Druckspeicherzylinders 17 übereinstimmt. Auf eine Einstelleinrichtung zur Begrenzung des Kolbenhubs kann verzichtet werden. Auch kann der Druckspeicherzylinder 28 ein geringeres Schluckvermögen und andere Dimensionen aufweisen als der Druckspeicherzylinder 17. Sein Kolben 29 ist wiederum mit einer Endlagendämpfungseinrichtung 30 versehen, die durch komplementäre Profile 31, 32 an dem Kolben 29 und dem gegenüber liegenden Abschlussstück 33 gebildet wird.
  • Auch der Druckspeicherzylinder 28 beherbergt ein unter Druck stehendes Gasvolumen, das den Kolben 29 von oben her mit Druck beaufschlagt während dieser von unten her mit dem Hydraulikfluid in Berührung steht. Das Druckniveau des Druckspeicherzylinders 28 ist vorzugsweise wesentlich höher als das in dem Druckspeicherzylinder 17. Der Druckspeicherzylinder 28 kann ohne Kolben 29 auskommen, wenn ein direkter Kontakt zwischen Gaspolster und Hydraulikfluid zulässig ist. Alternativ kann er durch eine Membran ersetzt werden.
  • Die Verbindung zwischen dem Hydraulikzylinder 14 und den Druckspeicherzylindern 17, 28 wird durch einen Ventilblock 34 gesteuert, der in der Leitung 22 angeordnet ist. Der Ventilblock 34 enthält z.B. eine einstellbare Drossel 35 und ein Wegeventil 36, das parallel zu der Drossel 35 angeordnet ist. Es ist beispielsweise elektrisch gesteuert zwischen zwei Stellungen umschaltbar. Während eine der Stellungen eine Durchlassstellung ist, kann die andere Stellung eine Absperrstellung sein.
  • Wie aus 5 schematisch hervorgeht, kann der Druckspeicherzylinder 17 mit einer Wegmesseinrichtung 37 versehen sein, die die Position des Kolbens 19 wenigstens in ausgewählten Positionen erfasst. Alternativ oder zusätzlich kann ein Endschalter oder eine Wegmesseinrichtung 38 so angeordnet sein, dass sie die Position des Zylinderstifts 11 erfasst. Die Wegmesseinrichtungen 37, 38 sind mit einer Steuerungseinrichtung 39 verbunden, die auch mit dem Wegeventil 36 des Ventilblocks 34 verbunden sein kann. Die Steuerungseinrichtung 39 kann außerdem mittels eines Drucksensors 40 den Druck in der Arbeitskammer 21 des Druckspeicherzylinders 17 überwachen. Sie kann des Weiteren der Steuerung einer in 5 aufs Äußerste schematisiert veranschaulichten Transfereinrichtung 41 dienen, die das Werkstück 6 beispielsweise mit zwei schematisiert dargestellten Backen 42, 43 fassen und zu einer nächsten Umformstation transportieren kann. Dies erfolgt vorzugsweise auf einem geraden Weg, d.h. die untere Stirnfläche des Werkstücks 6 läuft auf einer Ebene. Die Transportrichtung ist in 5 durch einen Pfeil 44 veranschaulicht. Sie kann auch senkrecht zur Papierebene gewählt sein. Die Transfereinrichtung 41 wird von der Steuerungseinrichtung 39 gesteuert oder zumindest synchronisiert. Damit wird sichergestellt, dass das Werkstück 6 erst dann transportiert wird, wenn es vollständig aus der Matrize 7 herausgeführt ist.
  • Die insoweit beschriebene Umformeinrichtung 1 arbeitet wie folgt:
    Zur Durchführung der Umformung des Werkstücks 6 wird dieses von der in 1 nicht weiter veranschaulichten Transfereinrichtung zunächst oberhalb der Matrize 7 platziert und dort auf die Stirnfläche des Zylinderstifts 11 aufgesetzt. Der Stempel 5 wird dann von dem Stößel 2 auf das Werkstück 6 hin bewegt und drückt dieses in die Gravur 8 der Matrize 7 hinein. Das Werkstück 6 drückt dabei den Zylinderstift 11 und somit den Kolben 12 nach unten, so dass sich das Volumen der Arbeitskammer 15 vermindert. Zu diesem Zeitpunkt steht das Wegeventil 36 des Ventilblocks 34 auf Durchlass. Das von dem Kolben 12 verdrängte Hydraulikfluid strömt über die Leitung 22 zu den Druckspeicherzylindern 17, 28. Der unter niedrigerem Druck stehende Druckspeicherzylinder 17 nimmt das Hydraulikfluid auf. Dieses drückt den bislang zunächst noch an dem Abschlussstück 26 anliegenden Kolben 19 von dem Abschlussstück 26 weg, so dass sich die Arbeitskammer 20 mit Hydraulikfluid füllt.
  • Ist das Werkstück 6, wie in 2 veranschaulicht, vollständig in die Gravur der Matrize 7 hinein gedrückt und bewegt sich der Stempel 15 noch weiter in die Matrize 17, findet eine Umformung des Werkstücks 6 statt. In 2 ist die beginnende Umformung veranschaulicht, bei der Material des Werkstücks 6 in eine Durchgangsbohrung 45 einfließt, durch die sich bislang der Zylinderstift 11 erstreckt hat. Dieser wird somit nicht nur aus der Gravur 8 sondern auch aus der Durchgangsbohrung 45 wenigstens teilweise verdrängt. Dies erfolgt mit relativ geringem Widerstand, so lange sich die Arbeitskammer 20 des Druckspeicherzylinders 17 weiter vergrößern und mit Hydraulikfluid füllen kann. Erreicht der Kolben 19 jedoch den Anschlag der Einstelleinrichtung 27, ist das Schluckvermögen des Druckspeicherzylinders 17 völlig ausgeschöpft. Ist die Umformung des Werkstücks 6 zu diesem Zeitpunkt noch nicht beendet, kann durch den Kolben 12 weiteres Hydraulikfluid verdrängt werden. Es gelangt dann in den Druckspeicher 28, der der Aufnahme des Hydraulikfluids einen höheren Gegendruck entgegensetzt.
  • Durch den höheren Gegendruck des Druckspeicherzylinders 28 steigt nun der Fluiddruck in der Arbeitskammer 15 sprunghaft an. Der Zylinderstift 11 setzt nunmehr dem Material des Werkstücks 6 einen wesentlich höheren Widerstand entgegen als bislang. Es entsteht somit ein hoher Gegendruck, der an der Stirnfläche des Zylinderstifts 11 wirkt und beispielsweise dazu ausgenutzt werden kann, bei der Umformung des Werkstücks 6 eine bestimmte gewünschte Werkstückqualität zu erhalten. Wenn der Umformvorgang beendet ist, wird beispielsweise der in 3 veranschaulichte Zustand erreicht. Der Stempel 5 hat seinen unteren Totpunkt erreicht. Das Werkstück 6 ist vollständig umgeformt. Der Zylinderstift 11 ist teilweise oder ganz aus der Durchgangsbohrung 45 der Matrize 7 verdrängt worden. Beide Druckspeicherzylinder 17, 28 haben das von dem Kolben 12 verdrängte Hydraulikfluid aufgenommen. In dem gesamten Hydrauliksystem herrscht der von dem Druckspeicherzylinder 28 vorgegebene höhere Druck.
  • Ausgehend von diesem Zustand beginnt nun der Aufwärtshub des Stößels 2, der in 4 veranschaulicht wird. Dazu kann der Ventilblock 34, der bislang auf Durchlass geschaltet war, umgeschaltet werden, so dass das Wegeventil 36 sperrt. Es bleibt lediglich die Drossel 35 durchlässig, die eine feste Einstellung oder eine variierbare Einstellung aufweist. Bei einer besonders komfortablen Ausführungsform kann die Drossel 35 auch von der Steuerungseinrichtung 39 gesteuert werden. Durch die Drossel 35 oder gegebenenfalls durch das dann offen bleibende Wegeventil 36 strömt das Hydraulikfluid zunächst aus dem Druckspeicherzylinder 28 über die Leitung 22 in die Arbeitskammer 15 des Hydraulikzylinders 14 zurück und schiebt dadurch den Kolben 12 und mit ihm den Zylinderstift 11 in Richtung der Bewegung des Stößels 2 nach oben. Solange dieser Vorgang von dem Druckspeicherzy linder 28 gespeist wird, geschieht das mit großer Kraft. Nach einer relativ kurzen Wegstrecke wird die Endlagendämpfungseinrichtung 30 aktiv und bremst den Kolben 29 ab, bevor dieser auf dem Abschlussstück 33 aufsetzt. In diesem Moment löst sich der Kolben 19 von dem durch die Einstelleinrichtung 27 gebildeten Anschlag und fährt und der Wirkung des in der Arbeitskammer 21 vorhandenen Gaspolsters nach unten. Er verdrängt somit Hydraulikfluid aus der Arbeitskammer 20 und schiebt somit den Kolben 12 weiter nach oben. Somit wird das Werkstück 6 weiter gegen den Stempel 5 gedrückt und fährt synchron mit diesem nach oben.
  • Sobald der Kolben 19 sich dem Abschlussstück 26 so weit nähert, dass die Endlagendämpfungseinrichtung 23 aktiv wird, bremst der Kolben 19 ab. Der Stößel 5 hebt dadurch von dem Werkstück 6 ab und läuft ohne dieses weiter nach oben. Der Kolben 19 erreicht seine Endlage, in der er das Werkstück 6 in die Transportebene gehoben hat. Das Erreichen der Endlage durch den Kolben 19 kann durch die Wegmesseinrichtung 37 oder zusätzlich oder alternativ durch die Wegmesseinrichtung 38 erfasst und an die Steuerungseinrichtung 39 gemeldet haben. Diese kann nun die Transfereinrichtung 41 freigeben oder ein Synchronisationssignal an diese senden. Die Greiferbacken 42, 43 ergreifen das Werkstück 6 und transportieren dieses von der Matrize 7 weg. Das beschriebene Arbeitsspiel kann dann mit einem Werkstück 6 gemäß 1 neu beginnen.
  • Während des gesamten Vorgangs oder auch lediglich von Zeit zu Zeit kann die Steuerungseinrichtung 39 den Druck in dem Druckspeicherzylinder 17 und gegebenenfalls auch in dem Druckspeicherzylinder 28 überwachen und über eine nicht wei ter veranschaulichte Vorrichtung gegebenenfalls nachregulieren.
  • Außerdem kann eine Pumpe 46, die mit der Leitung 22 verbunden ist, bedarfsweise Hydraulikfluid in das Hydrauliksystem nachfüllen. Dadurch wird es möglich, mittels der Einstelleinrichtung 27 die Größe des Auswerferhubs, d.h. des Hubs des Zylinderstifts 11 und somit die Höhe zu regulieren, auf die das Werkstück 6 nach Umformung desselben gehoben wird.
  • Zusammenfassend können folgende Hauptpunkte festgehalten werden. Durch den von dem Stößel 2 angetriebenen Stempel 5 wird das Werkstück 6 gegen einen oder mehrere vorgespannte Hydraulikzylinder 14 geschoben, die durch einen oder mehrere Hydrospeicher 17, 28 auf gleichen oder unterschiedlichen Drücken vorgespannt sind. Während der Umformung dient der Hydraulikzylinder 14 gleichzeitig als Gegenhaltungszylinder. Durch parallel geschaltete Hochdruck- und Niederdruckspeicherzylinder 28, 17 bzw. Hydrospeicher mit Endlagendämpfung und inneren Anschlägen in den Hydrospeichern, wird das fertige Werkstück auf Transportebene des Zangentransfers ausgeworfen. Beim Entlasten und Rückhub des Stößels 2 wandert das Werkstück 6 synchron zu dem Stößel 2 aus der Matrize 7 bis das Werkstück 6 die Transportebene erreicht hat. Nach Erreichen der Transportebene befindet sich der Kolben 19 des Niederdruckspeicherzylinders 17 sowie der Kolben 29 des Hochdruckspeicherzylinders 28 in der jeweiligen Endlagendämpfung 23, 30. Der Niederdruckspeicherzylinder 17 weist einen verstellbaren Kolbenanschlag 27 auf. Die Verstellung des Kolbenanschlags 27 hat zur Folge, dass die Transportebene nachjustiert werden kann. Der Vorteil liegt in der Variabilität des Systems. Die Stickstoffvorspannung bestimmt die Auswer ferkraft. Hiermit kann die Vorspannung gleichzeitig als Überlastsicherung dienen. Die Synchronisationskontrolle kann durch den Wegsensor 37, 38 erfolgen. Sie ermöglicht eine Überwachung der Transportsynchronisation. Die Hydraulikversorgung geschieht bevorzugt über Lufthydraulikpumpen. Der Vorspanndruck wird über eine Druckkontrolleinrichtung, z.B. mittels Drucksensor 40 und Steuerungseinrichtung 39 überwacht. Bei zu großem Vorwärtsfließpressweg kann der Rückstrom durch Mengenbegrenzer oder Wegeventile gesteuert werden.
  • Eine erfindungsgemäße Umformeinrichtung weist zumindest einen Auswerfer, z.B. in Form eines Zylinderstifts 11 auf, der gegen ein von einem Druckspeicherzylinder 17 oder ein anderes geeignetes Energiespeichermittel von dem Werkstück 6 vor und/oder während der Umformung des Werkstücks 6 verschoben wird. Der Werkstückauswurf erfolgt mit der in der Energiespeichereinrichtung gespeicherten Arbeit.

Claims (16)

  1. Umformeinrichtung (1) zum Umformen, insbesondere Massivumformen von Werkstücken (6), mit einer Matrize (7), mit einem beweglich gelagerten, dem Werkstückauswurf dienenden Matrizenteil (10), mit wenigstens einem Hydraulikzylinder (14), der mit dem Matrizenteil (10) verbunden ist, mit wenigstens einem ersten Druckspeicherzylinder (17), dessen Innendruck auf einem ersten Druckniveau gehalten ist und der mit dem Hydraulikzylinder (14) verbunden ist.
  2. Umformeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckspeicherzylinder (17) ein Schluckvermögen aufweist, das geringer ist als das Volumen des bei einem Arbeitshub des Hydraulikzylinders (14) verdrängten Hydraulikfluids.
  3. Umformeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckspeicherzylinder (17) ein Schluckvermögen aufweist, das größer ist als das Volumen des bei einem Arbeitshub des Hydraulikzylinders (14) verdrängten Hydraulikfluids.
  4. Umformeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schluckvermögen des ersten Druckspeicherzylinders (17) mittels einer Einstelleinrichtung (27) einstellbar ist.
  5. Umformeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (14) mit wenigstens einem zweiten Druckspeicherzylinder (28) verbunden ist, dessen Innendruck auf einem zweiten Druckniveau gehalten ist, das höher ist als das Druckniveau des ersten Druckspeicherzylinders (17).
  6. Umformeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrize (7) ein Stößel (2) mit einem Stempel (5) zur Umformung des Werkstücks (6) zugeordnet ist, der in einer Stößelbewegungsrichtung (4) beweglich ist, um den Stempel (5) auf die Matrize (7) zu und von dieser weg zu bewegen.
  7. Umformeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der beweglich gelagerte Matrizenteil (10) einen Hub aufweist, der wenigstens so groß ist, wie die in Stößelbewegungsrichtung zu messende Tiefe der Matrize (7).
  8. Umformeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckspeicherzylinder (17) und dem Hydraulikzylinder (14) ein Ventilblock (34) angeordnet ist.
  9. Umformeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilblock (34) in wenigstens einer ersten Stellung den Hydraulikstrom zwischen dem Hydraulikzylinder (14) und dem Druckspeicherzylinder (17) freigibt.
  10. Umformeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilblock (34) in wenigstens einer zweiten Stellung den Hydraulikstrom zwischen dem Hydraulikzylinder (14) und dem Druckspeicherzylinder (17) drosselt.
  11. Umformeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilblock (34) in wenigstens einer zweiten Stellung den Hydraulikstrom zwischen dem Hydraulikzylinder (14) und dem Druckspeicherzylinder (17) sperrt.
  12. Umformeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckspeicherzylinder (17) mit einer mit einer Endlagendämpfungseinrichtung (23) versehen ist.
  13. Verfahren zum Auswerfen von Werkstücken mittels eines Hydraulikzylinders (14), dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (14) durch den Stößel (2) bzw. Stempel (5) gegen wenigstens einen Druckspeicherzylinder (17) aktiv vorgespannt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikfluidstrom zwischen dem Hydraulikzylinder (14) und dem Druckspeicherzylinder (17) während des Umformvorganges freigegeben ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikfluidstrom zwischen dem Druckspeicherzylinder (17) und dem Hydraulikzylinder (14) während des Auswerfervorganges gedrosselt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem der Druckspeicherzylinder (17) der an diesem zu verzeichnende Kolbenhub erfasst und zur Synchronisation einer Werkstücktransfereinrichtung (41) genutzt wird.
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