-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Blechbearbeitung. Diese Vorrichtung umfasst ein Werkzeug und eine Presse in der das Werkzeug eingebaut ist, wobei die Presse einen bewegbaren Pressenstößel mit einer darin angeordneten Stößelkisseneinrichtung aufweist.
-
Die Erfindung betrifft ferner auch eine Presse zur Blechbearbeitung, ein Werkzeug zur Blechbearbeitung und einen Druckstift bzw. Druckbolzen, die in einer betreffenden Vorrichtung verwendet werden können.
-
Pressen mit einer eingebauten Stößelkisseneinrichtung sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diesbezüglich wird z. B. verwiesen auf „Schuler – Handbuch der Umformtechnik” von 1996. Eine Stößelkisseneinrichtung kann zur Betätigung wenigstens eines am Oberwerkzeug vorhandenen und zum übrigen Oberwerkzeug relativbeweglichen Werkzeugteils verwendet werden, wobei das betreffende Oberwerkzeug am Pressenstößel befestigt ist und zusammen mit dem Pressenstößel vertikal bewegt werden kann. Ein relativbewegliches und mit der Stößelkisseneinrichtung betätigbares Werkzeugteil kann z. B. ein Niederhalter, ein Formstempel, ein Schneidschieber, ein Auswerfer oder dergleichen sein. Typischerweise wird das zu betätigende relativbewegliche Werkzeugteil über wenigstens einen und vorzugsweise über mehrere Druckstifte durch eine zur Stößelkisseneinrichtung gehörende Druckplatte betätigt, wozu die Druckstifte z. B. auf dieser Druckplatte abgestützt werden können. Die Druckplatte selbst kann mittels im Pressenstößel verbauten Federn oder Arbeitszylindern betätigt werden.
-
In der
DE 10 2009 037 854 A1 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art beschrieben bei der die Stößelkisseneinrichtung zur Betätigung eines am Oberwerkzeug vorhandenen Niederhalters verwendet wird. Beim Schließen der Presse bewegt sich der Pressenstößel zusammen mit dem daran befestigten Oberwerkzeug abwärts. Bei dieser Abwärtsbewegung setzt der Niederhalter über das zu bearbeitende Blechteil indirekt (oder gegebenenfalls auch direkt) auf das auf dem Pressentisch befestigte Unterwerkzeug auf und wird hierdurch in seiner Abwärtsbewegung abrupt gestoppt. Über die Druckstifte wird nahezu zeitgleich auch die Abwärtsbewegung der zur Stößelkisseneinrichtung gehörenden Druckplatte im Pressenstößel abrupt gestoppt (vgl. Abs. [0035]). Dieses abrupte Stoppen des Niederhalters und der Druckplatte führt, insbesondere bei hohen Absenkgeschwindigkeiten des Pressenstößels, zu starken Stößen (Aufsetzstößen), was schwere Erschütterungen zur Folge hat. Hierdurch können Komponenten der Presse und/oder des Werkzeugs beschädigt werden; so ist bspw. der Ausfall elektrischer Baugruppen und das Losrütteln von Verschraubungen an der Presse und am Werkzeug als Folge solcher Stöße beobachtet worden.
-
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, aufzuzeigen, wie bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art starke Stöße beim Schließen der Presse, insbesondere auch bei hohen Absenkgeschwindigkeiten des Pressenstößels, verhindert werden können.
-
Diese Aufgabe wird gelöst von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angeben.
-
Mit den nebengeordneten Ansprüchen erstreckt sich die Lösung der Aufgabe auch auf eine Presse zur Blechbearbeitung, auf ein Werkzeug zur Blechbearbeitung und auf einen Druckstift bzw. Druckbolzen, die in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden können.
-
Die vorausgehenden und nachfolgenden Erläuterungen gelten analog für alle Erfindungsgegenstände.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Presse, die einen (vertikal) bewegbaren Pressenstößel mit wenigstens einer darin (bzw. daran) angeordneten Stößelkisseneinrichtung aufweist. Ferner umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Werkzeug zur Blechbearbeitung, das ein am Pressenstößel befestigtes Oberwerkzeug mit wenigstens einem relativbeweglichen Werkzeugteil aufweist, wobei das relativbewegliche Werkzeugteil über wenigstens einen ersten Druckstift durch (wenigstens) eine zum Stößelkisseneinrichtung gehörende Druckplatte betätigbar ist.
-
Der erste Druckstift ermöglicht zumindest zeitweise einen Kraftfluss von der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung zum relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug und umgekehrt, wie nachfolgend noch näher erläutert. Bevorzugt sind mehrere erste Druckstifte vorgesehen. In nicht einschränkender Weise wird in den nachfolgenden Erläuterungen zum Teil von nur einem ersten Druckstift ausgegangen.
-
Bei dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug kann es sich um eine Niederhaltereinrichtung (nachfolgend nur als Niederhalter bezeichnet) handeln. Das relativbewegliche Werkzeugteil kann jedoch auch eine Schneid- bzw. Trennmessereinrichtung, eine Auswerfereinrichtung, eine Formbacke oder Nachformbacke oder dergleichen sein.
-
Es ist vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens eine zwischen dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug und der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung wirksame erste Stoßdämpfungseinrichtung aufweist, welche zur Dämpfung auftretender Stöße bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels (bzw. bei der Schließbewegung des Pressenstößels) vorgesehen ist.
-
Unter einem zwischen dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug und der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung wirksamen Stoßdämpfungseinrichtung wird eine Dämpfungseinrichtung verstanden, die zumindest zeitweise in den Kraftfluss bzw. in die Kraftübertragungskette von der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung zum relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug und umgekehrt eingebunden ist bzw. einbindbar ist. Eine solche Stoßdämpfungseinrichtung kann werkzeugseitig, pressenseitig oder quasi zwischen dem Werkzeug und der Presse angeordnet sein. Bevorzugt sind mehrere solcher Stoßdämpfungseinrichtungen vorgesehen, die parallel wirksam und/oder in Reihe wirksam angeordnet sind. Falls mehrere solcher Stoßdämpfungseinrichtungen vorgesehen sind können diese identisch oder unterschiedlich ausgebildet sein. In nicht einschränkender Weise wird in den nachfolgenden Erläuterungen zum Teil von nur einer ersten Stoßdämpfungseinrichtung ausgegangen.
-
Aufgrund ihrer Einbindung in den Kraftfluss zwischen dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug und der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung kann die erste Stoßdämpfungseinrichtung insbesondere solche Stöße auffangen bzw. dämpfen, die beim Schließen der Presse bzw. die beim Schließen des Werkzeugs, was mit einer Abwärtsbewegung des Pressenstößels einhergeht, durch ein abruptes Stoppen bzw. durch ein schlagartiges Abbremsen der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung hervorgerufen würden. Das abrupte Stoppen der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung wird typischerweise durch das Aufsetzen des relativbeweglichen Werkzeugteils am Oberwerkzeug auf das am Pressentisch befestigte Unterwerkzeug hervorgerufen, wobei der Stopp-Impuls zeitgleich oder gegebenenfalls auch zeitversetzt über den ersten Druckstift auf die Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung übertragen wird. In Abhängigkeit von der Masse und der Absenkgeschwindigkeit würden zum Teil sehr hohe und schädliche Stoßenergien freigesetzt werden, was durch die vorgeschlagene erste Stoßdämpfungseinrichtung verhindert wird. Dadurch können auch bei großen Massen (die bis zu mehreren Tonnen betragen können) hohe Absenkgeschwindigkeiten des Pressenstößels beim Schließen der Presse bzw. beim Schließen des Werkzeugs ohne Schaden für die Presse und/oder das Werkzeug ermöglicht werden. Hohe Absenkgeschwindigkeiten werden zunehmend gefordert und können durch moderne mechanische Pressen (bspw. Servopressen) auch geleistet werden.
-
Die wenigstens eine erste Stoßdämpfungseinrichtung verhindert demnach die Freisetzung von schädlichen Stoßenergien bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels bzw. beim Schließen der Presse und/oder des Werkzeugs. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Stoßdämpfungseinrichtung ein abruptes Stoppen der Druckplatte bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels verhindert, indem diese die sich abwärts bewegende Druckplatte über einen verhältnismäßig kurzen Dämpfungsweg (bspw. 10 bis 30 mm) sanft dämpft bzw. abbremst und insbesondere die hierbei frei werdende kinetische Energie absorbiert (bspw. durch Umwandlung in Federenergie). Die vorgeschlagene erste Stoßdämpfungseinrichtung verhindert demnach die Freisetzung von Stoßenergien in dem diese die freisetzbare kinetische Energie der sich abwärts bewegenden Druckplatte frühzeitig absorbiert, so dass es nicht mehr zu schädlichen Stößen und daraus resultierenden Erschütterungen kommen kann. Unter einer Dämpfung auftretender Stöße kann das Umwandeln von kinetischer Energie in eine andere Energieform (bspw. Federenergie) verstanden werden, um eine Freisetzung von schädlichen Stoßenergien zu verhindern und um Beschädigungen an der Presse und/oder am Werkzeug zu vermeiden. Eine Stoßdämpfungseinrichtung ist demnach ein Bauteil oder gegebenenfalls auch eine Baugruppe, das bzw. die eine solche Dämpfung ermöglicht.
-
Bei auftretenden Stößen und/oder Erschütterungen mit anderweitigen Ursachen (bspw. werkzeugseitigen Ursachen) kann die zwischen dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug und der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung wirksame erste Stoßdämpfungseinrichtung in vorteilhafter Weise auch eine Ausbreitung bzw. Fortpflanzung dieser Stöße und/oder Erschütterungen zwischen dem relativbeweglichen Werkzeugteil und der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung unterbinden oder zumindest erschweren. Ferner können durch die vorgeschlagene Stoßdämpfungseinrichtung auch Schallemissionen (Lärmabstrahlung) reduziert werden.
-
Wie bereits obenstehend erläutert, erfolgt die Kraftübertragung zwischen der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung und dem relativbeweglichen Werkzeugteil des am Pressenstößels befestigten Oberwerkzeugs über wenigstens einen ersten Druckstift und bevorzugt über eine Vielzahl von ersten Druckstiften. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Druckstift in bekannter Weise baulich zwischen der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung und dem Oberwerkzeug bzw. dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug angeordnet ist und auf diese Weise direkt oder gegebenenfalls auch indirekt (je nach Bauart des Werkzeugs) einen Kraftfluss von der Druckplatte zum relativbeweglichen Werkzeugteil und umgekehrt ermöglicht. Bevorzugt besteht dieser Kraftfluss nur zeitweise und vorzugsweise nur dann, wenn sich der Pressenstößel in einer unteren Pressenstößelposition (insbesondere im Bereich des unteren Totpunkts) befindet. Die in den Kraftfluss eingebundenen ersten Druckstifte werden auf Druck belastet. Typischerweise sind die Druckstifte bolzenartig ausgebildet und weisen eine axiale Längserstreckung auf. Die Druckbelastung erfolgt in Richtung der axialen Längserstreckung.
-
Ein erster Druckstift kann einteilig bzw. einstückig ausgebildet sein. Ferner kann ein erster Druckstift aus einem Druckstiftpaar bestehen, das insbesondere einen ersten oberen Druckstift und einen ersten unteren Druckstift umfasst. Der erste obere Druckstift kann an der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung befestigt sein. Der erste untere Druckstift kann am Oberwerkzeug befestigt sein. Befindet sich der Pressenstößel in einer oberen Pressenstößelposition, so sind der erste obere Druckstift und der erste untere Druckstift in axialer Richtung fluchtend zueinander beabstandet. Bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels berühren sich der erste obere Druckstift und der erste untere Druckstift stirnseitig, wobei ein kraftdurchlässiger starrer erster Druckstift ausgebildet wird.
-
Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine erste Stoßdämpfungseinrichtung einen bezüglich des Kraftflusses und/oder baulich zwischen dem Oberwerkzeug bzw. dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug und der Druckplatte des Stößelkissens angeordneten zweiten Druckstift und wenigstens ein mit diesem zweiten Druckstift verbundenes Dämpfungsglied umfasst. In anderen Worten heißt dies, dass eine erste Stoßdämpfungseinrichtung gebildet ist aus einem zwischen dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug und der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung angeordneten zweiten Druckstift und wenigstens ein mit diesem zweiten Druckstift verbundenes Dämpfungsglied. Der Begriff „verbunden” ist hierbei weitläufig auszulegen und soll alle Fälle einschließen, in denen das wenigstens eine Dämpfungsglied in Zusammenwirkung mit einem zugehörigen zweiten Druckstift eine Dämpfung zwischen der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung und dem Oberwerkzeug bzw. dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug herbeiführen bzw. bewirken kann.
-
Bevorzugt sind mehrere zweite Druckstifte mit jeweils wenigstens einem zugehörigen Dämpfungsglied vorgesehen. In nicht einschränkender Weise wird in den nachfolgenden Erläuterungen zum Teil von nur einem zweiten Druckstift und/oder einem zugehörigen Dämpfungsglied ausgegangen.
-
Der zweite Druckstift ist (wie auch der erste Druckstift) zumindest zeitweise in den Kraftfluss zwischen dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug und der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung eingebunden bzw. einbindbar. Der zweite Druckstift ist jedoch mit wenigstens einem in diesem Kraftfluss wirksamen Dämpfungsglied ausgestattet. Unter einem Dämpfungsglied wird ein Bauelement oder eine Baugruppe verstanden, das bzw. die Bewegungsenergie (kinetische Energie) absorbiert bzw. in eine andere Energieform (bspw. Federenergie) umwandelt, wie bereits vorausgehend erläutert. Ein solches Dämpfungsglied kann z. B. eine Federeinrichtung sein, wie nachfolgend noch naher erläutert.
-
Ein zweiter Druckstift kann, wie auch ein erster Druckstift, aus einem Druckstiftpaar bestehen, das insbesondere einen zweiten oberen und einen zweiten unteren Druckstift umfasst, die sich bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels berühren und hierbei einen stoßgedämpften zweiten Druckstift ausbilden. Der zweite obere Druckstift kann an der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung befestigt sein. Der zweite untere Druckstift kann am Oberwerkzeug befestigt sein. Im Übrigen gelten analog die vorausgehenden Erläuterungen zum ersten Druckstift.
-
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der zweite Druckstift im Wesentlichen nur eine dämpfende bzw. stoßdämpfende Funktion hat, während die eigentliche Kraftübertragung von der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung zum relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug und umgekehrt über bzw. durch den wenigstens einen ersten Druckstift erfolgt bzw. bewerkstelligt wird. Hierdurch kann der zweite Druckstift entlastet und dessen Dämpfungsglied geschont werden.
-
Bevorzugt ist vorgesehen, dass sowohl der erste Druckstift als auch der zweite Druckstift nicht permanent in einen Kraftfluss zwischen der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung und dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug eingebunden sind. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass sowohl der erste Druckstift als auch der zweite Druckstift bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels erst ab einer definierten Pressenstößelposition in einen solchen Kraftfluss eingebunden werden, wobei dies insbesondere derart erfolgt, dass zunächst (d. h. bei einer ersten Pressenstößelposition) der zweite Druckstift und nachfolgend (d. h. bei einer zweiten und tieferen Pressenstößelposition) der erste Druckstift (wobei dies der für die eigentliche Kraftübertragung maßgebliche Druckstift sein kann, wie obenstehend erläutert) in den Kraftfluss eingebunden wird. Nachdem der zweite Druckstift in den Kraftfluss eingebunden wurde und bevor der erste Druckstift in den Kraftfluss eingebunden wird kann der zweite Druckstift eine stoßdämpfende Funktion wahrnehmen und Stöße abdämpfen, wie oben beschrieben.
-
Es können mehrere zweite Druckstifte vorgesehen sein, die mit einer unterschiedlichen Anzahl von Dämpfungsgliedern und/oder mit unterschiedlich ausgebildeten Dämpfungsgliedern (bspw. unterschiedliche Dämpfungshärte und/oder unterschiedliche Dämpfungswege) ausgestattet sein können. Falls mehrere zweite Druckstifte vorgesehen sind können diese in Abhängigkeit von der Pressenstößelposition zeitgleich oder gegebenenfalls auch zeitversetzt in den Kraftfluss eingebunden werden, womit sich eine bestimmte Dämpfungscharakteristik herbeiführen lässt.
-
Das mit dem zweiten Druckstift verbundene Dämpfungsglied kann eine Federeinrichtung sein, die in den zumindest zeitweise gegebenen Kraftfluss durch den zweiten Druckstift eingebunden werden kann, wobei eine solche Einbindung in den Kraftfluss auch jene Fälle einschließen soll, in denen das Dämpfungsglied bzw. die Federeinrichtung dem eigentlichen Kraftfluss durch den betreffenden zweiten Druckstift vorgeschaltet und/oder nachgeschaltet wird. Diese Federeinrichtung kann wenigstens einen Dämpfungskörper aus einem elastomeren Material aufweisen. Ebenso kann diese Federeinrichtung wenigstens eine Torsionsfeder (Spiralfeder), Tellerfeder oder dergleichen aufweisen. Bei dem elastomeren Material kann es sich z. B. um einen Co-Polyester-Kunststoff handeln. Derartige Dämpfungsglieder sind in verschiedenen Ausführungen als Zukaufteile erhältlich.
-
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Dämpfungsglied bzw. die Federeinrichtung axial federnd bzw. axial dämpfend ausgebildet und bezüglich einer axialen Längserstreckung des zweiten Druckstifts derart angeordnet ist, dass ein axialer Kraftfluss durch das Dämpfungsglied und den zweiten Druckstift ermöglicht wird. Im Rahmen der Erfindung sind hierfür verschiedene Anordnungskonstellationen möglich.
-
Die Stößelkisseneinrichtung weist bevorzugt wenigstens einen im bzw. am Pressenstößel angeordneten Druckzylinder zur Betätigung (d. h. zur Kraftbeaufschlagung und Verstellung) der Druckplatte auf. Bei diesem Druckzylinder handelt es sich insbesondere um einen pneumatisch betätigten Balgzylinder. Bevorzugt sind mehrere solcher Druckzylinder bzw. Balgzylinder vorgesehen, die im Inneren des Pressenstößels verbaut sind und bezüglich der Druckstifte von der gegenüberliegenden Seite auf die Druckplatte wirken. Der Druckzylinder bzw. Balgzylinder kann direkt oder gegebenenfalls auch indirekt auf die Druckplatte wirken.
-
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Druckplatte und der Druckzylinder zur Betätigung der Druckplatte derart ausgebildet und kinematisch verbunden sind, dass ein kraftübertragender Berührungskontakt zwischen dem Druckzylinder und der Druckplatte nur dann gegeben ist, wenn sich der Pressenstößel in unteren Pressenstößelpositionen befindet, und dass eine die Kraftübertragung verhindernde Beabstandung (Zwischenraum) zwischen dem Druckzylinder und der Druckplatte gegeben ist, wenn sich der Pressenstößel in oberen Pressenstößelpositionen befindet.
-
Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass ein kraftübertragender Berührungskontakt zwischen dem Druckzylinder und der Druckplatte erst bei einer fortschreitenden Abwärtsbewegung des Pressenstößels aus einer oberen Pressenstößelposition hergestellt wird und zwar idealerweise erst dann, wenn ein Kraftfluss bzw. eine Kraftübertragung zwischen der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung und dem relativbeweglichen Werkzeugteil des am Pressenstößels befestigten Oberwerkzeugs über wenigstens einen ersten Druckstift gegeben ist bzw. nachdem eine solche Kraftübertagung über wenigstens einen ersten Druckstift im Zuge der fortschreitenden Abwärtsbewegung des Pressenstößels herbeigeführt wurde. Auf diese Weise kann eine Überlastung der zwischen dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug und der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung wirksamen ersten Stoßdämpfungseinrichtung verhindert werden, wie nachfolgend noch näher erläutert.
-
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass im bzw. am Pressenstößel wenigstens eine Distanzeinrichtung angeordnet ist, die die Beabstandung zwischen dem Druckzylinder und der Druckplatte herbeiführt und/oder aufrecht erhält, wenn sich der Pressenstößel in oberen Pressenstößelpositionen befindet. Eine solche Distanzeinrichtung kann z. B. einen dritten Druckstift umfassen, der im Inneren des Pressenstößels die Druckplatte durchstreckend zwischen der Pressenstößelplatte und dem Druckzylinder angeordnet ist, wie nachfolgend noch näher erläutert.
-
Ergänzend kann das Werkzeug wenigstens eine zwischen dem am Pressenstößel befestigten Oberwerkzeug und dem am Pressentisch befestigten Unterwerkzeug wirksame zweite Stoßdämpfungseinrichtung aufweisen, die zur Dämpfung auftretender Stöße beim Schließen des Werkzeugs vorgesehen ist. Insbesondere ist diese wenigstens eine zweite Stoßdämpfungseinrichtung zwischen dem Unterwerkzeug und dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug wirksam.
-
Unter einer zwischen dem am Pressenstößel befestigten Oberwerkzeug und dem am Pressentisch befestigten Unterwerkzeug wirksamen zweiten Stoßdämpfungseinrichtung wird eine Stoßdämpfungseinrichtung verstanden, die zumindest zeitweise und insbesondere nur in der Schließungsphase in einen Kraftfluss bzw. in die Kraftübertragungskette vom Oberwerkzeug bzw. vom relativbeweglichen Werkzeugteil zum Unterwerkzeug und umgekehrt eingebunden ist bzw. einbindbar ist. Eine solche Stoßdämpfungseinrichtung kann z. B. aus korrespondierenden Dämpfungselementen bestehen, die am Oberwerkzeug bzw. am relativbeweglichen Werkzeugteil und am Unterwerkzeug angeordnet sind. Bevorzugt sind diese Dämpfungselemente außenliegend am Werkzeug angeordnet.
-
Die zweite Stoßdämpfungseinrichtung kann beim Schließen des Werkzeugs, was mit einer Abwärtsbewegung des Pressenstößels einhergeht, direkt am Werkzeug auftretende Stöße, die durch das Aufsetzen des Oberwerkzeugs bzw. des relativbeweglichen Werkzeugteils am Oberwerkzeug auf das Unterwerkzeug hervorgerufen würden, verhindern, indem diese das sich absenkende Oberwerkzeug bzw. das relativbeweglich Werkzeugteil über einen verhältnismäßig kurzen Dampfungsweg (bspw. 10 bis 30 mm und insbesondere 4 mm bis 10 mm) sanft dämpft bzw. abbremst und insbesondere die hierbei frei werdende kinetische Energie absorbiert (bspw. durch Umwandlung in Federenergie). Bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels bzw. des Oberwerkzeugs wird über die zweite Stoßdämpfungseinrichtung ein Kraftfluss zwischen dem Oberwerkzeug bzw. dem relativbeweglichen Werkzeugteil und dem Unterwerkzeug hergestellt, bevor es zu einem Aufsetzkontakt zwischen dem Oberwerkzeug bzw. dem relativbeweglichen Werkzeugteil und dem Unterwerkzeug kommt.
-
Die erste Stoßdämpfungseinrichtung, die zwischen dem relativbeweglichen Werkzeugteil am Oberwerkzeug und der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung wirksam ist, und die zweite Stoßdämpfungseinrichtung, die zwischen dem am Pressenstößel befestigten Oberwerkzeug und dem am Pressentisch befestigten Unterwerkzeug wirksam ist, sind als sich ergänzende Maßnahmen aufzufassen. Das mit der ersten Stoßdämpfungseinrichtung erzielbare Ergebnis kann durch das Vorhandensein einer zweiten Stoßdämpfungseinrichtung verbessert werden. Ferner kann eine zweite Stoßdämpfungseinrichtung die erste Stoßdämpfungseinrichtung entlasten und umgekehrt. Ein besonders gutes Ergebnis kann mit wenigstens einer ersten Stoßdämpfungseinrichtung, wenigstens einer zweiten Stoßdämpfungseinrichtung und einer kraftentkoppelten Beabstandung zwischen dem Druckzylinder und der Druckplatte der Stößelkisseneinrichtung (wenn sich der Pressenstößel in oberen Pressenstößelpositionen befindet; wie obenstehend erläutert) erzielt werden.
-
Mit einem ersten nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Erfindung ferner auf eine Presse zur Blechbearbeitung, wobei diese Presse für die Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen ist und wobei ferner vorgesehen ist, dass diese Presse mit wenigstens einer ersten Stoßdämpfungseinrichtung ausgestattet ist. Damit ist insbesondere gemeint, dass die erste Stoßdämpfungseinrichtung oder zumindest ein zur ersten Stoßdämpfungseinrichtung gehörendes Dämpfungsglied pressenseitig verbaut ist. Eine solche Presse ist vorzugsweise eine mechanische Presse und insbesondere eine Servo-Presse.
-
Mit einem zweiten nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Erfindung ferner auf ein Werkzeug zur Blechbearbeitung, wobei dieses Werkzeug für die Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder in einer Presse gemäß den vorausgehenden Erläuterungen vorgesehen ist und wobei ferner vorgesehen ist, dass dieses Werkzeug mit wenigstens einer ersten Stoßdämpfungseinrichtung und/oder mit wenigstens einer zweiten Stoßdämpfungseinrichtung ausgestattet ist. Damit ist insbesondere gemeint, dass die erste Stoßdämpfungseinrichtung oder zumindest ein zur ersten Stoßdämpfungseinrichtung gehörendes Dämpfungsglied werkzeugseitig verbaut ist. Ein solches Werkzeug kann ein Schnitt- bzw. Beschneidwerkzeug für Blechformteile oder ein Nachformwerkzeug zur Durchführung von Folge-Umformoperationen sein.
-
Mit einem dritten nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Erfindung ferner auf einen Druckstift bzw. Druckbolzen zur erfindungsgemäßen Dämpfung auftretender Stöße bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es ist vorgesehen, dass dieser Druckstift bzw. Druckbolzen mit wenigstens einem Dämpfungsglied ausgestattet ist, wobei dieses Dämpfungsglied baulich in den Druckstift bzw. Druckbolzen eingebunden bzw. integriert oder auf andere Weise angebunden bzw. verbunden sein kann.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in den Figuren schematisch gezeigten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung und aus den Figuren ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung. Dabei können einzelne Merkmale eines Ausführungsbeispiels, unabhängig von gezeigten und/oder beschriebenen Merkmalskombinationen, zugleich allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
-
Die 1 bis 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei sich der Pressenstößel in verschiedenen Pressenstößelpositionen befindet.
-
Die 5 und 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei sich der Pressenstößel in einer oberen Pressenstößelposition und in einer unteren Pressenstößelposition befindet.
-
Die 7 und 8 zeigen zwei Ausführungsmöglichkeiten für gedämpfte Druckstifte.
-
1 zeigt eine insgesamt mit 100 bezeichnete erfindungsgemäße Vorrichtung zur Blechbearbeitung, die eine Presse und ein in dieser Presse eingebautes Werkzeug 300 zur Blechbearbeitung umfasst. Von der Presse ist nur der Pressenstößel 200 dargestellt. Dieser Pressenstößel 200 kann in vertikaler Richtung bewegt werden, was durch einen Pressenantrieb, wobei es sich insbesondere um einen mechanischen Pressenantrieb handelt, bewerkstelligt wird. Das Werkzeug 300 besteht aus einem Unterwerkzeug 310, das ortsfest auf einem nicht dargestellten Pressentisch angeordnet ist, und aus einem Oberwerkzeug 320, das über einen zugehörigen Werkzeugrahmen 322 am Pressenstößel 200 befestigt ist und das zusammen mit dem Pressenstößel 200 in vertikaler Richtung verfahren werden kann.
-
In der gezeigten Darstellung befindet sich der Pressenstößel 200 in einer oberen Pressenstößelposition und das Werkzeug 300 in einem geöffneten Zustand. Zwischen das Unterwerkzeug 310 und das Oberwerkzeug 320 kann ein nicht dargestelltes Blechmaterial eingelegt werden, an dem beim Schließen des Werkzeugs 300 durch Absenken bzw. Abwärtsbewegen des Pressenstößels 200 wenigstens eine Bearbeitungsoperation durchgeführt werden kann. Eine solche Bearbeitungsoperation kann z. B. ein Umformen oder ein Schneiden des Blechmaterials sein. Hierzu weisen sowohl das Unterwerkzeug 310 als auch das Oberwerkzeug 320 korrespondierende Bearbeitungseinrichtungen auf, die jedoch in den Figuren nicht dargestellt sind.
-
Um das Blechmaterial während einer Bearbeitungsoperation zwischen dem Unterwerkzeug 310 und dem Oberwerkzeug 320 fixieren zu können, weist das Oberwerkzeug 320 einen Niederhalter 324 auf. Der zum Oberwerkzeug 320 gehörende Niederhalter 324 ist bezüglich des übrigen Oberwerkzeugs 320 und insbesondere bezüglich des Werkzeugrahmens 322 in vertikaler Richtung 320 relativbeweglich. Die Betätigung des Niederhalters 324 erfolgt in bekannter Weise durch eine im Inneren des Pressenstößels 200 verbaute Stößelkisseneinrichtung. Zu der gezeigten Stößelkisseneinrichtung gehören mehrere Balgzylinder 210 und eine einstückige Druckplatte 220.
-
Beim Schließen des Werkzeugs 300 wird das zwischen dem Unterwerkzeug 310 und dem Oberwerkzeug 320 befindliche Blechmaterial von dem Niederhalter 324 gegen einen korrespondierenden Halterrahmen 314 am Unterwerkzeug 310 gedrückt und auf diese Weise festgeklemmt. Hiernach wird durch weiteres Absenken des Pressenstößels 200 bzw. des Oberwerkzeugs 320 die Bearbeitungsoperation am Blechmaterial durchgeführt, wobei die Fixierung bzw. Klemmung des Blechmaterials zwischen dem Niederhalter 324 am Oberwerkzeug 320 und dem Halterrahmen 314 am Unterwerkzeug 310 aufrecht erhalten bleibt. Der Niederhalter 324 wird hierbei ausgehend von den Balgzylindern 210 über die Druckplatte 220, mehrere erste obere Druckstifte 411 und mehrere erste untere Druckstifte 412 mit definierter Kraft beaufschlagt, wie nachfolgend noch näher erläutert. Der Werkzeugrahmen 322 und die Pressenstößelplatte 202 sind in bekannter Weise mit Bohrungen versehen, die zur Hindurchführung von Druckstiften dienen. Bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels 200 berühren sich die an der Druckplatte 220 angeordneten ersten oberen Druckstifte 411 und die am Niederhalter 324 angeordneten ersten unteren Druckstifte 412 stirnseitig und bilden hierbei kraftdurchlässige starre erste Druckstifte aus, wie nachfolgend noch näher erläutert.
-
Bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels 200 bzw. beim Schließen des Werkzeugs 300 kann es zu starken Stößen und daraus resultierenden Erschütterungen kommen. Ein solcher Stoß entsteht z. B. beim Aufsetzen des Niederhalters 324 auf den Halterrahmen 314 am Unterwerkzeug 310, was ein abruptes Stoppen der Niederhalterbewegung zur Folge hat. Über die Druckstifte 411 und 412 wird der Stoppimpuls auch auf die Druckplatte 220 der Stößelkisseneinrichtung übertragen, was einen weiteren Stoß zur Folge hat. Auch in der Kraftübertragungskette zwischen dem Niederhalter 324 und der Druckplatte 220 können kleinere oder größere Stöße entstehen, bspw. dann, wenn ein bewegtes Teil auf ein unbewegtes Teil trifft oder umgekehrt.
-
Um solche schädlichen Stöße zu vermeiden sind mehrere zwischen dem Niederhalter 324 am Oberwerkzeug 320 und der Druckplatte 220 der Stößelkisseneinrichtung wirksame erste Stoßdämpfungseinrichtungen vorgesehen. Ergänzend sind mehrere zwischen dem Unterwerkzeug 310 und dem Oberwerkzeug 320 wirksame zweite Stoßdämpfungseinrichtungen vorgesehen. Nachfolgend werden die Aufbauten, die Funktionen und die Wirkweisen der Stoßdämpfungseinrichtungen näher erläutert.
-
Bei den ersten Stoßdämpfungseinrichtungen handelt es sich um mit Dämpfungsgliedern verbundene zweite Druckstifte, die baulich zwischen dem Niederhalter 324 und der Druckplatte 220 angeordnet sind, wobei diese zweiten Druckstifte, so wie auch die ersten Druckstifte, aus miteinander axial fluchtenden zweiten oberen Druckstiften 511 und zweiten unteren Druckstiften 512 bestehen. Die zweiten oberen Druckstifte 511 sind derart nach unten ragend an der Druckplatte 220 angeordnet und die zweiten unteren Druckstifte 512 sind derart nach oben ragend am Niederhalter 324 angeordnet, dass sich diese bei der Abwärtsbewegung A des Pressenstößels 200 stirnseitig berühren können.
-
Die zweiten unteren Druckstifte 512 sind jeweils mit einem Dämpfungsglied 513 ausgestattet oder verbunden. Bei den Dämpfungsgliedern 513 handelt es sich um Dämpfungskörper aus einem elastomeren Material die bezüglich der axialen Längserstreckung quasi fußseitig an den zweiten unteren Druckstiften 512 derart angeordnet sind, dass diese zwangsläufig in einen Kraftfluss durch die zweiten Druckstifte 511/512 eingebunden werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Dämpfungsglieder 513 werkzeugseitig angeordnet. Die Dämpfungsglieder 513 könnten jedoch ebenso auch pressenstößelseitig (d. h. an den zweiten oberen Druckstiften 511) angeordnet sein. Ferner ist denkbar, dass jeder zweite Druckstift 511/512 mit mehreren Dampfungsgliedern ausgestattet bzw. verbunden sein können. Beim Abwärtsbewegen des Pressenstößels 200 bzw. beim Schließen des Werkzeugs 300 werden die Dämpfungsglieder 513 axial in den Kraftfluss durch die zweiten Druckstifte 511/512 eingebunden und können somit eine Dämpfung von Stößen bewirken, wie obenstehend ausführlich erläutert. Zur Erfüllung einer solchen Dämpfungsfunktion können die Dämpfungsglieder 513 auch anderweitig ausgebildet und/oder angeordnet sein.
-
Bei den zweiten Stoßdämpfungseinrichtungen handelt es sich um korrespondierende untere Dämpfungselemente 611 und obere Dämpfungselemente 612, die am Unterwerkzeug 310 und am Niederhalter 324 des Oberwerkzeugs 320 angeordnet sind. Bei den Dämpfungselementen 611 und 612 handelt es sich um Dämpfungskörper aus einem elastomeren Material, die in Bewegungsrichtung des Pressenstößels 200 miteinander fluchtend außenliegend am Unterwerkzeug 310 und am Niederhalter 324 angeordnet sind. Für die Befestigung der oberen Dämpfungselemente 612 sind am Niederhalter 324 mehrere nach außen ragende Haltearme 325 vorgesehen.
-
Die Funktion und Wirkweise der ersten Stoßdämpfungseinrichtungen und der zweiten Stoßdämpfungseinrichtungen werden nachfolgend anhand der 2 bis 4 erläutert. Die 2 bis 4 zeigen verschiedene Stadien bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels 200 bzw. bei der Schließbewegung des Werkzeugs 300 ausgehend von der in 1 gezeigten oberen Pressenstößelposition. Die Abwärtsbewegung des Pressenstößels 200 ist in den 1 bis 3 mit einem Pfeil A veranschaulicht. Die 4 zeigt den Pressenstößel 200 im unteren Totpunkt (UT).
-
Zur Durchführung einer Bearbeitungsoperation an einem zwischen dem Unterwerkzeug 310 und dem Oberwerkzeug 320 befindlichen Blechmaterial wird der Pressenstößel 200 ausgehend von der in 1 gezeigten oberen Pressenstößelposition nach unten bzw. abwärts bewegt. (Hinweis: Die in 1 gezeigte Pressenstößelposition muss nicht dem oberen Totpunkt OT der Pressenstößelbewegung entsprechen).
-
Im Zuge der Abwärtsbewegung A setzt der Niederhalter 324 auf den Halterrahmen 314 am Unterwerkzeug 310 auf und wird hierdurch in seiner Abwärtsbewegung gestoppt. Der Aufsetzstoß wird durch die am Werkzeug 300 verbauten zweiten Stoßdämpfungseinrichtungen, d. h. durch die korrespondierenden Dämpfungselemente 611 und 612 gedämpft, insbesondere auch bei hohen Aufsetzgeschwindigkeiten, wobei sich die Dämpfungskörper der Dämpfungselemente 611 und 612 elastisch verformen. Dieser Moment ist in 2 dargestellt.
-
Bezüglich des Pressenstößelwegs bei der Abwärtsbewegung A des Pressenstößels 200 beginnt die durch die Dämpfungselemente 611 und 612 herbeigeführte Dämpfung z. B. 5 mm bis 30 mm und insbesondere in etwa 8 mm bis 10 mm bevor der Niederhalter 324 auf den Halterrahmen 314 bzw. auf das Blechmaterial aufsetzt. Die Dämpfungselemente 611 und 612 können entsprechend dimensioniert werden.
-
Im Wesentlichen zeitgleich hierzu (oder durch entsprechende konstruktive Ausgestaltung auch zeitversetzt und insbesondere verzögert) kommt es zur Berührung bzw. zu einem stirnseitigen Berührungskontakt zwischen den zweiten oberen Druckstiften 511 und den zweiten unteren Druckstiften 512. Auch dieser Moment ist in 2 dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt findet zwischen den ersten oberen Druckstiften 411 und den ersten unteren Druckstiften 412 noch kein Berührungskontakt und demnach auch keine Kraftübertragung statt, so dass der gesamte Kraftfluss zwischen dem Niederhalter 324 und der Druckplatte 220 ausschließlich über die zweiten Druckstifte 511/512 und die damit verbundenen Dämpfungsglieder 513 erfolgt.
-
Bei der Abwärtsbewegung A des Pressenstößels 200 kommt es demnach zuerst zu einem Berührungskontakt zwischen den zweiten oberen Druckstiften 511 und den zweiten unteren Druckstiften 512. Dies wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel erreicht, indem die nach oben ragenden zweiten unteren Druckstifte 512 bezüglich ihrer absoluten axialen Länge länger als die ersten unteren Druckstifte 412 ausgebildet sind. Die von der Druckplatte 220 nach unten ragenden ersten oberen Druckstifte 411 und die zweiten oberen Druckstifte 511 sind bezüglich ihrer axialen Länge gleichlang ausgebildet. Ein unterschiedlicher pressenstößelpositionsabhängiger Zeitpunkt für den Berührungskontakt lässt sich auch auf andere Weise realisieren.
-
Im Übrigen gilt, dass die ersten und zweiten Druckstifte bezüglich ihrer axialen Längserstreckung im Wesentlichen vertikal und parallel zueinander angeordnet sind. Die oberen Druckstifte 411 und 511 können auch als pressenseitige bzw. pressenstößelseitige Druckbolzen bezeichnet werden. Die unteren Druckstifte 412 und 512 können auch als werkzeugseitige Druckbolzen bezeichnet werden.
-
Durch den Berührungskontakt zwischen den zweiten oberen Druckstiften 511 und den zweiten unteren Druckstiften 512 wird der Stoppimpuls des Niederhalters 324 auf die Druckplatte 220 übertragen, die hierauf hin ebenfalls in ihrer Abwärtsbewegung gestoppt wird. Der hierbei auftretende Stoß (durch abrupte Freisetzung von Bewegungsenergie) wird durch die in den Kraftfluss zwischen dem Niederhalter 324 und der Druckplatte 220 eingebundenen Dämpfungsglieder 513 gedämpft, wobei die kinetische Energie der Druckplatte 220 im Wesentlichen in Federenergie umgewandelt wird. Hierbei werden die Dämpfungsglieder 513 bzw. deren Dämpfungskörper elastisch verformt (siehe entsprechende Darstellung in 3). Die Druckplatte 220 der Stößelkisseneinrichtung ist somit über die zweiten Druckstifte 511/512 und die damit verbundenen bzw. die daran angebundenen Dämpfungsglieder 513 gegenüber dem Niederhalter 324 gedämpft und umgekehrt.
-
Zu diesem Zeitpunkt ist Druckplatte 220 seitens der Balgzylinder 210 noch unbeaufschlagt bzw. kraftfrei, so dass von den Dämpfungsgliedern 513 lediglich die massebedingte Bewegungsenergie der Druckplatte 220 gedämpft bzw. abgefangen werden muss. Hierdurch kann eine übermäßige Belastung der Dämpfungsglieder 513 verhindert werden. Ferner können die Dämpfungsglieder 513 verhältnismäßig klein dimensioniert werden.
-
Eine Kraftbeaufschlagung der Druckplatte 220 seitens der Balgzylinder 210 wird durch eine zu diesem Zeitpunkt bestehende Beabstandung bzw. durch einen temporär vorhandenen Zwischenraum 215 zwischen den Balgzylindern 210 und der Druckplatte 220 verhindert. Bei einer weiteren Abwärtsbewegung A des Pressenstößels 200 verringert sich die Beabstandung 215 zwischen den Balgzylindern 210 und der Druckplatte 220 bis die Balgzylinder 210 schließlich auf der Druckplatte 220 aufsetzen und dann auf diese eine nach unten gerichtete Druckkraft ausüben.
-
Bei fortschreitender Abwärtsbewegung A des Pressenstößels 200, wobei der Niederhalter 324 in seiner Position verbleibt (und hierbei nur durch sein Eigengewicht und das Gewicht der Druckplatte 220 beaufschlagt ist), kommt es dann auch zu einem Berührungskontakt zwischen den an der Druckplatte 220 angeordneten ersten oberen Druckstiften 411 und den am Niederhalter 324 angeordneten ersten unteren Druckstiften 412. Dieser Moment ist in 3 dargestellt.
-
Bezüglich des Pressenstößelwegs bei der Abwärtsbewegung A des Pressenstößels 200 beginnt die durch die zweiten Druckstifte 511/512 und die damit verbundenen Dämpfungsglieder 513 herbeigeführte Dämpfung z. B. 5 mm bis 30 mm und insbesondere in etwa 10 mm bevor sich die ersten oberen Druckstifte 411 und die ersten unteren Druckstifte 412 berühren. Die Dämpfungsglieder 513 können entsprechend dimensioniert werden.
-
Die sich an ihren freien Enden berührenden oberen Druckstifte 411 und unteren Druckstifte 412 bilden hierbei kraftdurchlässige starre erste Druckstifte 411/412 aus, die einen ungedämpften Kraftfluss zwischen der Druckplatte 220 und dem Niederhalter 324 ermöglichen. Die ersten Druckstifte 411/412 und die zweiten Druckstifte 511/512 sind nun gleich lang, wobei sich die zweiten Druckstifte 511/512 aufgrund der Dämpfungsglieder 513 in ihrer axialen Länge an den durch die ersten Druckstifte 411/412 vorgegebenen Abstand zwischen dem Niederhalter 324 und der Druckplatte 220 anpassen.
-
Zu diesem Zeitpunkt ist zwischen den Balgzylindern 210 und der Druckplatte 220 noch immer die Beabstandung 215 vorhanden, so dass der Berührungskontakt zwischen den ersten oberen Druckstiften 411 und den ersten unteren Druckstiften 412 aufgrund einer fehlenden Kraftbeaufschlagung seitens der Balgzylinder 210 im Wesentlichen stoßfrei erfolgen kann.
-
Beim weiteren Abwärtsbewegen des Pressenstößels 200 kommt es schließlich zu einer durch konstruktive Gestaltung vorgegebene kinematisch bedingten Verringerung des Abstands 215 zwischen den Balgzylindern 210 und der Druckplatte 220, bis die Balgzylinder 210 schließlich an der den Druckstiften 411/412 und 511/512 gegenüberliegenden Seite auf die Druckplatte 220 aufsetzen. Ab diesem Zeitpunkt setzt die Wirkung des Niederhalters 324 ein, wobei der Niederhalter 324 durch die von den Balgzylindern 210 erzeugte Druckkraft gegen den Halterrahmen 314 am Unterwerkzeug 310 gedrückt und das zwischen dem Oberwerkzeug 320 und dem Unterwerkzeug 310 befindlichen Blechmaterial fixiert wird. (Hinweis: Das zu bearbeitende Blechmaterial ist in den Figuren nicht dargestellt.)
-
Der Kraftfluss zwischen der seitens der Balgzylinder 210 mit Kraft beaufschlagten Druckplatte 220 und dem Niederhalter 324 erfolgt im Wesentlichen über die starren ersten Druckstifte 411/412, so dass die gedämpften zweiten Druckstifte 511/512 und die damit verbundenen bzw. angebundenen Dämpfungsglieder 513 in beabsichtigter Weise geschont werden. Aus dem selben Grund ist vorgesehen, dass bei der Abwärtsbewegung A des Pressenstößels 200 zuerst ein Kraftfluss durch die ersten Druckstifte 411/412 herbeigeführt wird, bevor die Balgzylinder 210 auf die Druckplatte 220 aufsetzen.
-
Nachdem die Niederhalterwirkung eingesetzt hat kann die eigentliche Bearbeitungsoperation am Blechmaterial durchgeführt werden, was durch ein weiteres Abwärtsbewegen A des Pressenstößels 200 bis in den unteren Totpunkt UT (siehe 4) herbeigeführt wird. Währenddessen wird der Niederhalter 324 in bekannter Weise über die Stößelkisseneinrichtung mit definierter Kraft beaufschlagt, wobei die maßgebliche Kraftübertragung über die ersten Druckstifte 411/412 erfolgt, wie vorausgehend erläutert.
-
Durch die vorausgehend erläuterten Maßnahmen wird an einer Vorrichtung 100 zur Blechbearbeitung eine integrierte passive Stoßdämpfung bei der Abwärtsbewegung A des Pressenstößels 200 bzw. bei der Schließbewegung der Presse und des Werkzeugs 300 erreicht. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen eignen sich insbesondere auch zur Nachrüstung bestehender Vorrichtungen, bzw. bestehender Pressen und/oder Werkzeuge. Im Ergebnis können höhere Schließgeschwindigkeiten und somit auch höhere Taktzahlen bzw. kürzere Taktzeiten als bislang möglich erzielt werden, wodurch auch eine höhere Ausbringung und Wirtschaftlichkeit erreicht werden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass weniger Erschütterungen und weniger schwere Erschütterungen an der Vorrichtung 100 auftreten, so dass die Pressen- und Werkzeugbelastung reduziert wird, wodurch z. B. die jeweilige Lebensdauer verlängert und Wartungsaufwände verringert werden.
-
Nach Beenden der Bearbeitungsoperation, wobei die Bearbeitungsoperation in der Regel spätestens dann abgeschlossen ist, wenn sich der Pressenstößel 200 im unteren Totpunkt UT befindet, wird der Pressenstößel 200 zusammen mit dem Oberwerkzeug 320 wieder nach oben bewegt. Die Aufwärtsbewegung des Pressenstößels 200 ist in 4 mit einem Pfeil B veranschaulicht. Bei dieser Aufwärtsbewegung B laufen die vorausgehend erläuterten Ereignisse in umgekehrter Abfolge ab.
-
Bei der Aufwärtsbewegung B wird die Druckplatte 220 über mehrere im Pressenstößel 200 angeordnete Mitnehmer 240 mitgenommen. Die an der Innenseite der Pressenstößelplatte 202 abgestützten Mitnehmer 240 können aus einem elastischen Material gebildet sein, um Stöße bei der Aufwärtsbewegung zu dämpfen. Befindet sich der Pressenstößel 200 in einer oberen Pressenstößelposition, liegt die Druckplatte 220 auf den Mitnehmern 240 auf (siehe 1).
-
Ferner sind am Oberwerkzeug 300 mehrere Mitnehmer 340 vorgesehen, die bei der Aufwärtsbewegung B des Oberwerkzeugs 300 den relativbeweglichen Niederhalter 324 mitnehmen. Die Mitnehmer 340 sind beispielhaft als Zuganker ausgebildet. Die Mitnehmer bzw. Zuganker 340 sind mit Dämpfungselementen 341 ausgestattet, um auftretende Stöße durch ein ruckartiges und/oder schnelles Mitnehmen des Niederhalters 324 beim Öffnen der Presse bzw. beim Öffnen des Werkzeugs 300 zu dämpfen. Hierzu ist anzumerken, dass bei vielen mechanischen Pressen und speziell bei Kurbelpressen die Öffnungsgeschwindigkeit deutlich über der Schließgeschwindigkeit liegen kann. Wenn sich der Pressenstößel 200 in einer oberen Pressenstößelposition befindet ist der Niederhalter 324 quasi an den Mitnehmern bzw. Zugankern 340 aufgehängt (siehe 1).
-
Die bei der Aufwärtsbewegung B des Pressenstößels 200 wirksamen Dämpfungselemente 341, wobei eine gleichwirkende Dämpfung auch in konstruktiv anderer Weise gelöst sein kann, ist sowohl in ihrer Funktion als auch in ihrer Wirkweise grundsätzlich zu unterscheiden von der oben erläuterten erfindungsgemäßen Stoßdämpfung bei der Abwärtsbewegung A des Pressenstößels 200.
-
Wie vorausgehend erläutert, ist zwischen den Balgzylindern 210 und der Druckplatte 220 eine Beabstandung 215 bzw. ein Zwischenraum vorgesehen, wenn sich der Pressenstößel 200 in oberen Pressenstößelpositionen befindet (siehe 1 bis 3). Eine solche Beabstandung 215 ergibt sich automatisch durch ein konstruktiv vorgegebenes kinematisches Zusammenwirken des Werkzeugs 300 und der Stößelkisseneinrichtung.
-
Die 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem diese Beabstandung 215 zwischen den Balgzylindern 210 und der Druckplatte 220 ergänzend bzw. unterstützend durch Distanzen in Form von dritten Druckstiften 700 herbeigeführt wird, die im Inneren des Pressenstößels 200 die Druckplatte 220 durchstreckend zwischen der Pressenstößelplatte 202 und den Druckzylindern 210 angeordnet sind. Wie diese Druckstifte 700 auf die Balgzylinder 210 einwirken, ist im Detail nicht dargestellt.
-
In 5 befindet sich der Pressenstößel 200 in einer oberen Pressenstößelposition (gemäß 1), wobei die Balgzylinder 210 durch die starren dritten Druckstifte 700 nach oben gedrückt und somit zwangsweise zu der Druckplatte 220 beabstandet werden. In 6 befindet sich der Pressenstößel 200 in seinem unteren Totpunkt UT (gemäß 4), wobei aufgrund der veränderten Relativposition der Druckplatte 220 innerhalb des Pressenstößels 200 keine Beabstandung zwischen den Balgzylindern 210 und der Druckplatte 220 mittels der dritten Druckstifte 700 mehr möglich ist.
-
Die sinnvolle Beabstandung 215 zwischen den Balgzylindern 210 und der Druckplatte 220 (sofern sich der Pressenstößel 200 in oberen Pressenstößelpositionen befindet) kann gegebenenfalls bei entsprechender konstruktiver Ausgestaltung auch nur über solche dritten Druckstifte 700 oder vergleichbare Einrichtungen realisiert werden (d. h. ohne weitergehende konstruktive Maßnahmen hinsichtlich eines kinematischen Zusammenwirkens von Werkzeug 300 und Stößelkisseneinrichtung).
-
7 zeigt in einer Schnittansicht eine mögliche Ausführungsform für einen gedämpften zweiten unteren Druckstift 512 der mit einem Dämpfungsglied 513 verbunden ist. Bei dem Dämpfungsglied 513 handelt es sich um einen einstückigen massiven Körper der aus einem elastomeren Material (bspw. aus einem Polyurethan-Material) gefertigt ist. Der ebenfalls einstückige und massive Druckstift 512 ist vorzugsweise aus einem Metallmaterial gebildet. Die Verbindung des Druckstifts 512 mit dem Dämpfungsglied 513 erfolgt einerseits durch den dargestellten Formschluss und andererseits durch Verklebung und/oder Vervulkanisierung.
-
8 zeigt ebenfalls in einer Schnittansicht eine andere mögliche Ausführungsform für einen gedämpften zweiten unteren Druckstift 512. Der Druckstift 512 besteht aus zwei Druckstiftelementen 512a und 512b, die teleskopierbar miteinander verbundenen sind. Die beiden Druckstiftelemente 512a und 512b sind ferner mit zwei Dämpfungsgliedern verbunden, wobei es sich um Federeinrichtungen handelt, die die Druckstiftelemente 512a und 512b gegeneinander verspannen. Die Spiralfeder 513a ist außenliegend angeordnet. Die Spiralfeder 513b ist innenliegend angeordnet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100
- Vorrichtung zur Blechbearbeitung
- 200
- Pressenstößel
- 202
- Pressenstößelplatte
- 210
- Balgzylinder
- 215
- Beabstandung (Zwischenraum)
- 220
- Druckplatte
- 240
- Mitnehmer
- 300
- Werkzeug zur Blechbearbeitung
- 310
- Unterwerkzeug
- 314
- Halterrahmen
- 320
- Oberwerkzeug
- 322
- Werkzeugrahmen (Oberwerkzeug)
- 324
- Niederhalter
- 325
- Haltearm
- 340
- Mitnehmer
- 341
- Dämpfungselement
- 411
- erster oberer Druckstift
- 412
- erster unterer Druckstift
- 511
- zweiter oberer Druckstift
- 512
- zweiter unterer Druckstift
- 513
- Dämpfungsglied
- 611
- unteres Dämpfungselement
- 612
- oberes Dämpfungselement
- 700
- dritter Druckstift
- A
- Abwärtsbewegung
- B
- Aufwärtsbewegung
- UT
- unterer Totpunkt
