DE102012013722A1

DE102012013722A1 - Prüfwerkzeug zur Ermittlung der Eigenschaften einer Umformpresse unter Realbedingungen

Info

Publication number: DE102012013722A1
Application number: DE102012013722.2A
Authority: DE
Inventors: Hubert Waltl; Robert Struck; Matthias Kerschner; Christoph Hein
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2032-07-12
Also published as: CN104487236B; DE102012013722B4; WO2014009218A1; CN104487236A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Prüfwerkzeug (100) zur Ermittlung der Eigenschaften einer Umformpresse unter Realbedingungen, umfassend:
– ein auf dem Pressentisch der Umformpresse zu befestigendes Werkzeugunterteil (300) und ein am Pressenstößel der Umformpresse zu befestigendes Werkzeugoberteil (200), wobei das Werkzeugoberteil (200) zur Durchführung eines Messhubs mittels des Pressenstößels zum Werkzeugunterteil (300) relativbeweglich ist;
– mehrere zwischen dem Werkzeugunterteil (300) und dem Werkzeugoberteil (200) wirksame Gasdruckfedern (360, 370), die während eines Messhubs des Pressenstößels ohne Verwendung eines umzuformenden Werkstücks die unter realen Umformbedingungen im Prüfwerkzeug (100) auftretenden Kräfte simulieren; und
– mehrere Messsensoren, die während dem Messhub eine dynamische Erfassung der Eigenschaften der Umformpresse ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Prüfwerkzeug zur Ermittlung bzw. Erfassung der Eigenschaften einer Umformpresse.
Eine Umformpresse deren Eigenschaften mittels des betreffenden Prüfwerkzeugs ermittelt bzw. erfasst werden sollen ist insbesondere gekennzeichnet durch einen an einem Pressenrahmen, insbesondere einem O-Gestell, geführten Pressenstößel, der hydraulisch oder mechanisch (gegebenenfalls auch elektromechanisch) bewegt werden kann. Hierbei kann es sich bspw. um eine Serienpresse oder um eine Tryoutpresse handeln. Bevorzugt handelt es sich um eine Tiefzieh- und/oder Schneideresse.
Solche Umformpressen weisen charakteristische Eigenschaften bzw. Eigenheiten auf, die das Pressenverhalten im Betrieb beeinflussen und Auswirkungen auf die Lebensdauer der Umformpresse und/oder der verwendeten Werkzeuge, sowie auch auf die Teilequalität der hergestellten Umformteile haben. Hierbei handelt es sich keinesfalls um gleichbleibende, sondern in der Regel sich mit der Betriebsdauer verändernde Eigenschaften. Zu diesen charakteristischen Eigenschaften bzw. Eigenheiten gehören z. B. die lastabhängige Verkippung und der Versatz des Pressenstößels bei einem Pressenhub. Hierzu gehören auch elastische Nachgiebigkeiten wie bspw. die lastabhängige Durchbiegung des Pressentischs und dergleichen. Derartige Eigenschaften können messtechnisch erfasst und anhand von Kennwerten (auch als Genauigkeitskenngrößen bezeichnet) beschrieben werden, wie z. B. in der DIN 55 189 Teil 1 und Teil 2 erläutert. Ergänzend wird auf die Erläuterungen in der DE 41 29 256 C2 hingewiesen.
Typischerweise werden diese Eigenschaften bzw. Kennwerte statisch bestimmt. In der DE 10 2010 033 001 B3 ist eine Prüfvorrichtung zur Prüfung der Funktionsfähigkeit eine Tiefziehpresse mit Tischkissen- bzw. Ziehkisseneinrichtung beschrieben, die auch eine dynamische Erfassung der Eigenschaften der Tiefziehpresse ermöglicht, wobei im Wesentlichen das Verhalten der Ziehkisseneinrichtung erfasst werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine einfach zu handhabende Vorrichtung für die umfassende dynamische Ermittlung der Eigenschaften einer Umformpresse anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Prüfwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Prüfwerkzeugs ergeben sich sowohl aus den abhängigen. Ansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.
Das erfindungsgemäße Prüfwerkzeug umfasst:

– ein auf dem Pressentisch (der Umformpresse) zu befestigendes Werkzeugunterteil und ein am Pressenstößel (der Umformpresse) zu befestigendes Werkzeugoberteil, wobei das Werkzeugoberteil zur Durchführung eines Messhubs mittels des Pressenstößels zum Werkzeugunterteil relativbeweglich ist (oder gegebenenfalls auch umgekehrt);
– mehrere zwischen dem Werkzeugunterteil und dem Werkzeugoberteil wirksame Gasdruckfedern, die während eines Messhubs des Pressenstößels ohne Verwendung eines umzuformenden Werkstücks (d. h. werkstückfrei) die unter realen Umformbedingungen im Prüfwerkzeug auftretenden Kräfte simulieren; und
– mehrere, insbesondere, verschiedenartige, Messsensoren, die während dem Messhub eine dynamische Registrierung bzw. Erfassung der Eigenschaften bzw. Eigenheiten der Umformpresse ermöglichen.

Das erfindungsgemäße Prüfwerkzeug dient der Ermittlung bzw. Erfassung der Eigenschaften einer Umformpresse (wie eingangs erläutert), wobei es sich insbesondere um eine Blechbearbeitungspresse handelt, die außer zum Umformen bspw. auch zum Schneiden eingesetzt werden kann. Das erfindungsgemäße Prüfwerkzeug kann auch als Pressenvermessungswerkzeug bezeichnet werden. Bei entsprechender Gestaltung kann das erfindungsgemäße Prüfwerkzeug auch in horizontal arbeitenden Pressen eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Prüfwerkzeug ermöglicht die Ermittlung bzw. Erfassung der Eigenschaften einer zu untersuchenden Umformpresse während eines oder mehrerer Messhübe, bei einem insgesamt verhältnismäßig geringen Zeitaufwand. Hierzu wird das erfindungsgemäße Prüfwerkzeug in den Arbeitsraum der zu untersuchenden Umformpresse eingebaut, was sich aufgrund des werkzeugähnlichen Aufbaus einfach und schnell bewerkstelligen lässt (wie herkömmliches Rüsten). Zur Durchführung eines Messhubs wird der Pressenstößel (insbesondere mit seriennahen Presseneinstellungen) bspw. aus seinem oberen Totpunkt bis zum unteren Totpunkt abgesenkt und anschließend wieder in den oberen Totpunkt angehoben, wobei sich die eigentliche Messung nicht über einen vollständigen Messhub erstrecken muss, sondern bspw. nur die Zeitspanne des Eingriffs zwischen Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil umfassen kann. Mit dem erfindungsgemäßen Prüfwerkzeug werden somit reale Pressenhübe gefahren. Während eines Messhubs können die dynamischen Eigenschaften der zu untersuchenden Umformpresse registriert bzw. erfasst bzw. ermittelt werden, wobei das erfindungsgemäße Prüfwerkzeug auch zur Ermittlung statischer Eigenschaften verwendet werden kann. Das erfindungsgemäße Prüfwerkzeug erlaubt unterschiedliche Messszenarien, wie nachfolgend noch näher erläutert. Die ermittelten Presseneigenschaften können durch Generierung von Kennwerten spezifiziert und quantifiziert werden, was insbesondere automatisiert erfolgen soll.
Während eines Messhubs werden die unter realen Umformbedingungen im Prüfwerkzeug auftretenden Prozesskräfte zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil (welche das Pressenverhalten beeinflussen) durch die insbesondere im Werkzeugunterteil verbauten Gasdruckfedern simuliert. Die Gasdruckfedern erlauben eine präzise Kraftaufbringung mit definierten und messbaren Kraftvektoren, ohne dass während eines Messhubs oder zwischen den Messhüben Unterbrechungen erforderlich sind. Dies erfolgt insbesondere derart, dass diese zwischen den Werkzeugteilen wirksamen Gasdruckfedern während des Eingriffs von Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil Druckkräfte erzeugen, welche in der Folge Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil auseinander drücken, um dadurch Realbedingungen (wie insbesondere Produktionsbedingungen) beim Umformen und/oder Schneiden (insbesondere von Blechmaterial) abzubilden, ohne dass hierfür ein zwischen den Werkzeugteilen befindliches Werkstück erforderlich ist. Bei den im erfindungsgemäßen Prüfwerkzeug verbauten Messsensoren handelt es sich insbesondere um Druck- bzw. Kraftmesssensoren und Weg- bzw. Distanzmesssensoren, wobei vorzugsweise auch redundante Messsysteme vorgesehen sind. Näheres wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren erläutert.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Gasdruckfedern in Gruppen angeordnet sind, wobei die zu einer Gruppe gehörenden Gasdruckfedern über Druckleitungen, wie bspw. über eine gemeinsame Ringleitung, miteinander verbunden sind, so dass zwischen den Gasdruckfedern ein Druckausgleich möglich ist. Die Gruppen (bzw. Federkreise) können unterschiedlich ausgelegt werden. Die zu einer Gruppe gehörenden Gasdruckfedern decken bspw. ein Messfeld wie insbesondere einen Quadranten ab.
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass verschiedene Gasdruckfedertypen mit unterschiedlichen Federlängen (Hublängen) und/oder Federkennlinien (Kraftverlauf über Federweg) im erfindungsgemäßen Prüfwerkzeug umfasst sind. Bevorzugt sind zwei unterschiedliche Gasdruckfedertypen im Prüfwerkzeug verbaut. Insbesondere ist vorgesehen, dass innerhalb einer Gruppe nur Gasdruckfedern vom selben Gasdruckfedertyp zusammengefasst sind. Bevorzugter Weise sind die Gasdruckfedern auf einer Grundplatte des Werkzeugunterteils aufgebaut.
Am Werkzeugoberteil des erfindungsgemäßen Prüfwerkzeugs können mehrere in Richtung des Werkzeugunterteils weisende Druckbolzen (Pinolen) angeordnet sein, die beim Schließen des Prüfwerkzeugs gegen die im Werkzeugunterteil angeordneten Gasdruckfedern drücken. Der Aufbau kann aber auch umgekehrt sein. Bevorzugter Weise sind diese Druckbolzen an einer zum Werkzeugoberteil gehörenden Grundplatte befestigt und ragen nach unten von dieser Grundplatte weg. Korrespondierend zu verschiedenen Gasdruckfedertypen sind insbesondere auch verschiedene Druckbolzenarten bzw. Pinolenarten (bzw. -typen) vorgesehen, wie nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.
Für die Messung der im erfindungsgemäßen Prüfwerkzeug auftretenden Kräfte ist bevorzugt vorgesehen, dass das Werkzeugoberteil eine obere Grundplatte und eine untere Grundplatte aufweist, zwischen denen eine Vielzahl von Kraft- bzw. Druckmesssensoren angeordnet ist. Die Druckbolzen bzw. Pinolen sind an dieser unteren Grundplatte angeordnet. Die elastischen Eigenschaften der unteren Grundplatte ermöglichen eine getrennte und insbesondere bereichsweise Auswertung der von den Druckmessdosen generierten Messwerte. Ferner kann eine Segmentierung der unteren Grundplatte (bspw. durch ein ausgebildetes Waffelmuster) vorgesehen sein. Näheres wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren erläutert.
Das Werkzeugoberteil kann einen die untere Grundplatte umgebenden Rahmen aufweisen. Bevorzugt ist dieser Rahmen aus einem steifen Material wie insbesondere einem CFK-Material gebildet. An diesem Rahmen sind mehrere gegen die obere Grundplatte messende Wegmesssensoren angeordnet, die den Abstand zur oberen Grundplatte erfassen und jegliche lokale Abstandsveränderung zwischen den beiden Grundplatten des Werkzeugoberteils registrieren. Näheres wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren erläutert.
Ebenso kann auch das Werkzeugunterteil einen steifen Rahmen, der insbesondere aus einem CFK-Material gebildet ist, aufweisen, der zur Grundplatte (des Werkzeugunterteils) beabstandet ist und an dem mehrere gegen die Grundplatte messende Wegmesssensoren angeordnet sind. Die Wegmesssensoren können den Abstand zur Grundplatte des Werkzeugunterteils erfassen und jegliche lokale Abstandsveränderung zwischen dem Rahmen und der Grundplatte registrieren.
An diesem Rahmen kann auch wenigstens ein gegen das Werkzeugoberteil messender Lasermesssensor (bzw. ein Lasermesssystem) angeordnet sein, der gegen das Werkzeugoberteil ausgerichtet ist und berührungslos auch bei größeren Abständen (d. h. bspw. auch bei geöffnetem Prüfwerkzeug) die Distanzen zu Referenzpunkten am Werkzeugoberteil messen kann. Solche Lasermesssensoren bzw. -systeme können auch im Werkzeugoberteil angeordnet sein und gegen Referenzpunkte im Werkzeugunterteil messen. Näheres wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren erläutert.
Im Werkzeugunterteil des erfindungsgemäßen Prüfwerkzeugs können mehrere Tischkissenpinolen angeordnet sein, die sich durch Bohrungen in der Grundplatte (des Werkzeugunterteils) hindurch auf einer Ziehkissenplatte im Pressentisch der Umformpresse abstützen können bzw. auf einer solchen Ziehkissenplatte aufstehen. Hiermit können die Eigenschaften der Ziehkisseneinrichtung der zu untersuchenden Umformpresse ermittelt werden. Näheres wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren erläutert.
Sowohl am Werkzeugoberteil als auch am Werkzeugunterteil des erfindungsgemäßen Prüfwerkzeugs können mehrere korrespondierende Führungselemente (bspw. Führungssäulen und Führungskäfige) angeordnet sein, wobei bevorzugt vorgesehen ist, dass diese Führungselemente schnell und einfach demontiert werden können, was von Vorteil sein kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft und in nicht einschränkender Weise näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, unabhängig von konkreten Merkmalskombinationen, zugleich allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Prüfwerkzeug in einer perspektivischen Draufsicht.
2 zeigt das Prüfwerkzeug aus 1 in einer perspektivischen Untersicht.
3 zeigt das zum Prüfwerkzeug aus 1 gehörende Werkzeugoberteil mit angehobener Deckplatte in einer perspektivischen Seitenansicht.
4 zeigt das zum Prüfwerkzeug aus 1 gehörende Werkzeugunterteil in einer perspektivischen Draufsicht.
5 zeigt das zum Prüfwerkzeug aus 1 gehörende Werkzeugunterteil in einer schematischen Draufsicht.
Im Folgenden wird zunächst der Werkzeugaufbau eines erfindungsgemäßen Prüfwerkzeugs erläutert. Im Weiteren wird dann die Arbeits- und Funktionsweise dargelegt.
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Prüfwerkzeug 100. Das Prüfwerkzeug 100 umfasst ein am Pressenstößel zu befestigendes Werkzeugoberteil 200 und ein auf dem Pressenstisch zu befestigendes Werkzeugunterteil 300. Werkzeugoberteil 200 und Werkzeugunterteil 300 sind vollständig teilbar. Das mittels des Pressenstößels verfahrbare Werkzeugoberteil 200 ist zum Werkzeugunterteil 300 relativbeweglich und wird über mehrere Säulenführungen 410 zum Werkzeugunterteil 300 geführt. Die Säulenführungen 410 sind beispielhaft am Werkzeugunterteil 300 angeordnet, wobei am Werkzeugoberteil 300 korrespondierende Führungskäfige bzw. Führungsmuffen 420 befestigt sind (siehe auch 2), in die die Säulenführungen 410 beim Schließen des Prüfwerkzeugs 100 durch Absenken des Werkzeugoberteils 200 eintauchen können (wie in 2 dargestellt). Die Führungssäulen 410 und/oder Führungskäfige 420 sind derart am Prüfwerkzeug 100 befestigt, dass diese schnell und einfach entfernt werden können. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass (entgegen der Darstellung) die Führungskäfige am Werkzeugunterteil 300 angeordnet sind und auf diese Weise sehr einfach demontiert werden können.
Das Werkzeugoberteil 200 weist zwei rechteckige Grundplatten 210 und 220 auf (siehe 2). Das Werkzeugunterteil 300 weist eine rechteckige Grundplatte 310 auf. Ausgehend von der unteren Grundplatte 220 des Werkzeugoberteils 200 erstreckt sich eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Druckbolzen (nachfolgend auch als Pinolen bezeichnet) in Richtung des Werkzeugunterteils 300. Auf der Grundplatte 310 des Werkzeugunterteils 300 sind mehrere unterschiedlich ausgebildete Gasdruckfedern angeordnet, die sich in Richtung des Werkzeugoberteils 200 erstrecken. Die Funktion der Druckbolzen am Werkzeugoberteil 200 und der Gasdruckfedern am Werkzeugunterteil 300 wird nachfolgend noch näher erläutert.
3 zeigt das Werkzeugoberteil 200. Das Werkzeugoberteil 200 umfasst eine obere Grundplatte (Oberplatte bzw. Deckplatte) 210 und eine untere Grundplatte (Unterplatte bzw. Aufspannplatte) 220. Zwischen der oberen Grundplatte 210 und der unteren Grundplatte 220 ist eine Vielzahl von Kraftmesssensoren (bspw. ca. 50 Stück) in Form von Piezo- oder DMS-Druckmessdosen 230 verbaut, die sowohl mit der oberen Grundplatte 210 als auch mit der unteren Grundplatte 220 verschraubt sind (die Verschraubungslöcher in der oberen Grundplatte 210 sind in 1 und 3 erkennbar). Der Zusammenhalt der beiden Grundplatten 210 und 220 erfolgt über die durch Verschraubung vorgespannten Druckmessdosen 230. Die Druckmessdosen 230 sind über den zur Verfügung stehenden Flächen der Grundplatten 210 und 220 im Wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordnet. Die von den Druckmessdosen 230 infolge registrierter Drücke bzw. Kräfte generierten Messwerte können für jede Druckmessdose einzeln erfasst und einer Auswertung zugeführt werden. Ferner ist auch eine messtechnische Zusammenfassung mehrerer Druckmessdosen 230 möglich, wobei es sich insbesondere um eine bereichsweise Zusammenfassung (bspw. innerhalb von Quadranten bzw. Flächenquadranten) handelt.
Am Werkzeugoberteil 200 ist ein die untere Grundplatte 220 umschließender Rahmen 240 angeordnet, der aus einem steifen Material wie bspw. einem CFK-Material gefertigt ist. Am Rahmen 240 sind mehrere taktile Wegmesssensoren (Inkrementalgeber) 245 angeordnet, die (bspw. mit einem federnd gelagerten Tastelement) den Abstand zur oberen Grundplatte 210 registrieren und jegliche lokale Abstandsveränderung zwischen den beiden Grundplatten 210 und 220 erfassen. Der Rahmen 240 könnte ebenso auch an der oberen Grundplatte 210 angeordnet sein, wobei die Wegmesssensoren dann gegen die untere Grundplatte 220 gerichtet sind. Anstelle von taktilen Wegmesssensoren können auch andere Weg- oder Distanzmesssensoren verwendet werden. Die obere Grundplatte 210 ist bezüglich ihren äußeren Längen- und Breitenabmessungen größer als die untere Grundplatte 220 ausgebildet, so dass der Rahmen 240 gegenüber den Außenabmessungen der oberen Grundplatte 210 zurückversetzt ist und sich somit in einer geschützten Position befindet (siehe 1).
An der unteren Grundplatte 220 sind auch die Führungskäfige 420 für die Säulenführungen 410 angeordnet. Mit 250 sind an der unteren Grundplatte 220 befestigte und in Richtung des Werkzeugunterteils 300 weisende Distanzblöcke bezeichnet, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel an den Schmalseiten der unteren Grundplatte 220 zwischen den Führungskäfigen 240 angeordnet sind.
An der Unterseite der unteren Grundplatte 220 sind mehrere Pinolen mit unterschiedlichen Abmessungen angeordnet, die in Richtung des Werkzeugunterteils 300 weisen. Im Wesentlichen handelt es sich um drei unterschiedliche Pinolenarten. Die zur ersten Pinolenart gehörenden ersten Pinolen 260 sind mit verhältnismäßig großem Durchmesser ausgebildet. Die zur zweiten Pinolenart gehörenden zweiten Pinolen 270 sind länger und mit kleinerem Durchmesser als die ersten Pinolen 260 ausgebildet. Die ersten Pinolen 260 können demnach als „kurz” und „dick” beschrieben werden. Die zweiten Pinolen 270 können als „lang” und „dünn” beschrieben werden. Die zur dritten Pinolenart gehörenden dritten Pinolen 290 weisen in dem gezeigten Beispiel die größte axiale Länge bei einem verhältnismäßig kleinem Durchmesser auf. Bevorzugt ist vorgesehen, dass sich die Pinolen 260, 270 und 290 gegen die untere Grundplatte 220 abstützen. Die Pinolen 260, 270 und 290 sind bspw. mit der unteren Grundplatte 220 verschraubt, was auf sehr unterschiedliche Weise erfolgen kann. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Anordnungsmuster der Pinolen 260, 270 und/oder 290 veränderbar ist, um dadurch eine bedarfsgerechte Anpassung zu ermöglichen.
4 zeigt das Werkzeugunterteil 300. Das Werkzeugunterteil 300 weist, ähnlich wie auch das Werkzeugoberteil 200, einen Rahmen 340 auf. Der Rahmen 340 ist aus einem steifen Material wie bspw. einem CFK-Material gebildet und umfasst zwei sich kreuzende Streben 343 und 344, die ebenfalls aus einem steifen Material bzw. CFK-Material gebildet sind. Die Streben 343 und 344 sind als Mittelstreben ausgebildet. Der Rahmen 340 ist zur Stabilisierung und zum Schutz von einem umlaufenden Rahmen bzw. Außenrahmen 341 umgeben. Der Außenrahmen 341 ist beispielsweise aus Aluminium-Strangpressprofilen zusammengesetzt, mit denen der innenliegende Rahmen 340 verschraubt ist. Am Außenrahmen bzw. Aluminium-Rahmen 341 sind in den Eckbereichen Abstandshalter 342 vorgesehen, wobei die Abstandshalter 342 ebenfalls aus einem Aluminium-Strangpressprofil gebildet sein können. Der innenliegende Rahmen 340 ist über den Außenrahmen 341 und die Abstandshalter 342 auf der Grundplatte 310 indirekt abgestützt, wodurch auch eine exakte Beabstandung zwischen dem innenliegenden Rahmen 340 und der Grundplatte 310 herbeigeführt wird. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Abstandshalter 342 mit der Grundplatte 310 verschraubt sind. Alternativ kann der innenliegende Rahmen 340 auch direkt auf der Grundplatte 310 abgestützt sein, wobei der Außenrahmen 341 dann nur eine Schutzfunktion erfüllt. Die Grundplatte 310 ist bezüglich ihren Außenabmessungen größer als der Außenrahmen 341 ausgebildet, so dass die Rahmen 340 und 341 gegenüber den Außenabmessungen der Grundplatte 310 zurückversetzt sind und sich somit in einer geschützten Position befinden.
Am Rahmen 340 und an den Streben 343 und 344 sind mehrere (bspw. bis zu 30 Stück) taktile Wegmesssensoren (Inkrementalgeber) 345 angeordnet, die (bspw. mit einem federnd gelagerten Tastelement) den Abstand zur Grundplatte 310 des Werkzeugunterteils 300 registrieren und jegliche lokale Abstandsveränderung zwischen dem steifen Rahmen 340 bzw. den Streben 343/344 und der Grundplatte 310 erfassen. Anstelle von taktilen Wegmesssensoren können auch andere Weg- oder Distanzmesssensoren verwendet werden.
Am innenliegenden Rahmen 340 oder am Außenrahmen 341 können, insbesondere in den Eckbereichen, mehrere Lasermesssensoren 347 angeordnet sein, die gegen das Werkzeugoberteil 200 ausgerichtet sind und die berührungslos auch bei größeren Abständen (d. h. auch bei geöffnetem Prüfwerkzeug 100) die Distanzen zu Referenzpunkten am Werkzeugoberteil 200 messen. Bevorzugt ist in jeder Ecke des Rahmens 340 oder des Außenrahmens 341 ein Lasermesssensor 347 (oder andere berührungslose Weg- oder Distanzmesssensoren) angeordnet, wobei eine Anordnung in drei Ecken bereits ausreichend wäre, um eine räumliche Verkippung des Werkzeugoberteils 200 relativ zum Werkzeugunterteil 300 (oder umgekehrt) oder ein Auffedern der Umformpresse registrieren bzw. erfassen zu können. Ferner können Lasermesssensoren bzw. -systeme (oder dergleichen) auch derart im Prüfwerkzeug 100 positioniert werden (bspw. durch Befestigung an den Rahmen 240 und/oder 340), dass ein horizontaler Versatz zwischen dem Werkzeugoberteil 200 und dem Werkzeugunterteil 300 registriert bzw. gemessen werden kann. Ebenso ist denkbar, dass Lasermesssensoren z. B. an den Distanzblöcken 250 des Werkzeugoberteils 200 angeordnet werden, die dann gegen Referenzpunkte im Werkzeugunterteil 300 messen.
In den Eckbereichen der Grundplatte 310 sind (beispielhaft insgesamt vier) Messpinolen 320 in Nähe der Führungssäulen 410 angeordnet. Bei den Messpinolen 320 handelt es sich um hochauflösende taktile Wegmesssensoren (insbesondere mit einem federnd gelagerten Tastelement), die bspw. mit einem Glasmaßstab ausgebildet sind. Mit den Messpinolen 320 kann während der Schließ- bzw. Öffnungsbewegung des Prüfwerkzeugs 100 (also dann, wenn sich das Werkzeugoberteil 200 und das Werkzeugunterteil 300 im Eingriff befinden) der lokale Abstand zwischen der Grundplatte 310 des Werkzeugunterteils 300 und der unteren Grundplatte 220 des Werkzeugoberteils 200 registriert bzw. erfasst werden, wobei auch eine Verkippung des Werkzeugoberteils 200 relativ zum Werkzeugunterteil 300 (oder umgekehrt) und ein Auffedern der Umformpresse während des Eingriffs registriert bzw. erfasst werden kann (zum Erfassen einer räumlichen Verkippung sind drei Messpinolen 320 ausreichend). Mittels der Messpinolen 320 kann auch die Stößelgeschwindigkeit während des Eingriffs von Werkzeugoberteil 200 und Werkzeugunterteil 300 erfasst werden. Derartige Messpinolen 320 können auch am Werkzeugoberteil 200 angeordnet werden.
Mit 325 ist eine (bezüglich der Messpinole 320) im Prinzip gleich aufgebaute Messpinole bezeichnet, die anstelle der Messpinolen 320 oder ergänzend zu den Messpinolen 320 vorgesehen sein kann und die ebenfalls gegen das Werkzeugoberteil 200 und insbesondere gegen die untere Grundplatte 220 misst. Eine Messpinole 325 steht quasi auf einer Ziehkissenplatte (oder dergleichen) im Pressentisch der Umformpresse auf. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Messpinole 325 indirekt über eine Tischkissenpinole (wie nachfolgend noch näher erläutert) auf der Ziehkissenplatte aufsteht. Bevorzugt ist eine Vielzahl solcher Messpinolen 325 vorgesehen (bspw. vier Stück), die ähnlich wie die Messpinolen 320 in den Eckbereichen des Prüfwerkzeugs 100 angeordnet sind. Mit der oder den Messpinolen 325 können Eigenschaften bzw. Eigenheiten einer Tischkissen- bzw. Ziehkisseneinrichtung der Umformpresse registriert bzw. erfasst werden.
Auf der Grundplatte 310 des Werkzeugunterteils 300 sind mehrere Gasdruckfedern unterschiedlicher Bauart angeordnet, die in Richtung des Werkzeugoberteils 200 weisen. Im Wesentlichen handelt es sich um zwei unterschiedliche Gasdruckfederarten. Die zur ersten Gasdruckfederart gehörenden ersten Gasdruckfedern 360 weisen kurze Federwege und hohe Federkräfte auf. Die zur zweiten Gasdruckfederart gehörenden zweiten Gasdruckfedern 370 weisen lange Federwege und niedrigere Federkräfte auf. Alle Gasdruckfedern können jedoch auch von gleicher Bauart sein.
Die in einem Quadranten bzw. Messfeld (gemäß Unterteilung durch die Streben 343 und 344) angeordneten Gasdruckfedern 360 bzw. 370 gleichen Typs sind zu einer Gruppe zusammengefasst und bspw. über eine gemeinsame Ringleitung miteinander verbunden. Diese Zusammenfassung ist auch in der in 5 gezeigten schematischen Draufsicht dargestellt, wobei die Quadranten mit I, II, III und IV bezeichnet sind. Der erste Quadrant I beinhaltet eine erste Gruppe mit sechs zusammengefassten ersten Gasdruckfedern 360 und eine zweite Gruppe mit vier zusammengefassten zweiten Gasdruckfedern 370, usw. Diese Zusammenfassung der Gasdruckfedern 360 und 370 ist veränderbar. Die Gasdruckfedern 360 und 370 können aber auch einzeln (im Sinne von nicht zusammengefasst) betrieben werden. Ferner ist auch das Anordnungsmuster der Gasdruckfedern 360 und/oder 370 veränderbar, um dadurch eine bedarfsgerechte Anpassung zu ermöglichen.
Auf der Grundplatte 310 des Werkzeugunterteils sind an den Schmalseiten zwischen den Führungssäulen 410 jeweils zwei Distanzblöcke 350 angeordnet (so dass die zum Rahmen 340 gehörende Mittelstrebe 344 hindurch geführt werden kann), die in Richtung des Werkzeugoberteils 200 weisen und die beim Schließen des Prüfwerkzeugs 100 in Kontakt bzw. in Anlage mit den Distanzblöcken 250 am Werkzeugoberteil 200 gelangen, wodurch die Schließbewegung gestoppt wird und das Werkzeugoberteil 200 eine definierte untere Endlage (mit einem definierten Abstand zum Werkzeugunterteil 300 bzw. dessen Grundplatte 310) einnimmt. Ferner sind auch im Mittenbereich der Grundplatte 310 mehrere (starre) Distanzzylinder 380 angeordnet, die beispielhaft zwischen den ersten Gasdruckzylindern 360 positioniert sind. Beim Schließen des Prüfwerkzeugs 100 gelangen diese Distanzzylinder 380 in Kontakt mit korrespondierenden Distanzelementen, die an der Unterseite der unteren Grundplatte 220 des Werkzeugoberteils 200 angeordnet sind. Über die im Flächenmittenbereich verteilt angeordneten korrespondierenden Distanzelemente bzw. Distanzblöcke kann bei Erreichen des unteren Totpunkts eine Presskraft vom Werkzeugoberteil 200 in das Werkzeugunterteil 300 und weiter in den Pressentisch eingeleitet werden, parallel zu den im Außenbereich angeordneten Distanzblöcken 250 und 350.
Mit 390 sind Druckstifte bzw. Tischkissenpinolen bezeichnet, die sich durch Bohrungen 311 in der Grundplatte 310 hindurch (siehe 2) auf der Ziehkissenplatte (oder dergleichen) im Pressentisch der Umformpresse abstützen. Mit 395 sind Führungen für die Tischkissenpinolen 390 bezeichnet. Das Anordnungsmuster der Tischkissenpinolen 390 ist im Rahmen des Bohrungsmusters in der Grundplatte 310 veränderbar, um dadurch eine bedarfsgerechte Anpassung zu ermöglichen.
Das Werkzeugunterteil 300 weist mehrere Heißösen 315 zum Anheben des Werkzeugunterteils 300 oder gegebenenfalls auch des gesamten Prüfwerkzeugs 100 mittels eines Krans auf. Solche Heißösen sind auch am Werkzeugoberteil 200 vorgesehen (siehe Bezugszeichen 215), um das Werkzeugoberteil 200 vom Werkzeugunterteil 300 abheben zu können. Die Gesamtmasse des Prüfwerkzeugs 100 kann bis zu 40.000 Kg und mehr betragen.
Die von den im Prüfwerkzeug 100 verbauten Messsensoren generierten Messsignale können über ein oder mehrere Kabelverbindungen zu einer Auswerteeinrichtung wie insbesondere einem Computer übermittelt werden. Ebenso kann eine drahtlose Verbindung, wie bspw. eine WLAN-Verbindung, vorgesehen sein.
Das erfindungsgemäße Prüfwerkzeug 100 ermöglicht die Ermittlung bzw. Erfassung der Eigenschaften bzw. Eigenheiten einer Umformpresse (wie bspw. eine Serien-Tiefziehpresse oder eine Tryoutpresse) unter Realbedingungen. Hierunter ist zu verstehen, dass mit dem Prüfwerkzeug 100 insbesondere jene Eigenschaften bzw. Eigenheiten der betreffenden Umformpresse erfasst werden können, wie diese auch beim Betrieb eines Umform- und/oder Schneidwerkzeugs in dieser Umformpresse auftreten und zwar insbesondere während eines vollen Arbeitszyklus (Schließen und wieder Öffnen des Werkzeugs).
Hierzu wird das Prüfwerkzeug 100 in die zu untersuchende Umformpresse eingebaut, wobei das Werkzeugoberteil 200 am Pressenstößel und das Werkzeugunterteil 300 auf dem Pressentisch befestigt wird. Dies geht aufgrund des werkzeugähnlichen Aufbaus unter Zuhilfenahme herkömmlicher Einbauhilfsmittel relativ schnell und einfach vonstatten. Mittels der Führungselemente 410 und 420 werden die Werkzeugteile 200 und 300 zueinander ausgerichtet. Die benötigten Messsensoren werden mit wenigstens einer Auswerteeinrichtung verbunden und kalibriert.
Nun kann mit der zu untersuchenden Umformpresse ein Messhub ausgeführt bzw. ein Prüfvorgang durchgeführt werden, wobei der Pressenstößel mit dem daran befestigten Werkzeugoberteil 200 aus dem oberen Totpunkt nach unten bewegt wird. Bereits vor dem Eingriff des Werkzeugoberteils 200 mit dem Werkzeugunterteil 300 kann mittels der Lasermesssensoren 347 eine Verkippung des Pressenstößels und/oder ein horizontaler Versatz des Pressenstößels erfasst und messtechnisch ausgewertet und dokumentiert werden. Mittels der Lasermesssensoren 347 kann auch die Stößelgeschwindigkeit erfasst werden.
Beim weiteren Absenken des Pressenstößels gelangt das Werkzeugoberteil 200 in Eingriff mit dem Werkzeugunterteil 300, wobei zunächst die zweiten Pinolen 270 am Werkzeugoberteil 200 mit den zweiten Gasdruckfedern 370 am Werkzeugunterteil 300 in Kontakt gelangen (stirnseitige Berührung), woraufhin im Weiteren die Kolben der zweiten Gasdruckfedern 370 eingedrückt werden und hierbei eine definierte nach oben gerichtete Druckkraft über die zweiten längeren Pinolen 270 auf die untere Grundplatte 220 des Werkzeugoberteils 200 aufbringen. Während der weiteren Absenkbewegung gelangen schließlich auch die ersten kürzeren Pinolen 260 am Werkzeugoberteil 200 mit den ersten Gasdruckfedern 360 am Werkzeugunterteil 300 in Kontakt (stirnseitige Berührung), woraufhin im Weiteren die Kolben der ersten Gasdruckfedern 360 eingedrückt werden und hierbei eine definierte nach oben gerichtete Druckkraft über die ersten Pinolen 260 auf die untere Grundplatte 220 des Werkzeugoberteils 200 aufbringen.
Die von den Gasdruckfedern 360 und 370 während des Eingriffs von Werkzeugoberteil 200 und Werkzeugunterteil 300 erzeugten Kräfte bzw. Druckkräfte simulieren produktionsnah bei fortlaufender Pressenstößelbewegung (oder gegebenenfalls auch bei angehaltenem Pressenstößel) die in einem Umform- und/oder Schneidwerkzeug (insbesondere für die Blechbearbeitung) während des Betriebs real auftretenden Kräfte (wie bspw. Umformkräfte, Schneidkräfte etc.), die Rückwirkungen auf das Pressenverhalten haben. Die von den Gasdruckfedern 360 und 370 erzeugbaren Kräfte und Kraftangriffspunkte sind durch Austausch (gegen einen anderen Gasfedertyp), Befüllung, Positionierung und/oder Zusammenfassung der Gasdruckfedern veränderbar. So ist bspw. denkbar, dass nur in einem Quadranten oder nur in einer Werkzeughälfte aktive Gasdruckfedern vorhanden sind. Das erfindungsgemäße Prüfwerkzeug 100 ist somit sehr variabel. Durch die Verwendung erster und zweiter Gasdruckfedern 360 und 370 mit unterschiedlichen Federwegen können mit dem Prüfwerkzeug 100 z. B. unterschiedliche Ziehwege und verschiedene Ziehkraftverläufe simuliert werden.
Während des Eingriffs zwischen Werkzeugoberteil 200 und Werkzeugunterteil 300 können die zwischen den Werkzeugteilen 200 und 300 auftretenden Kräfte bzw. Druckkräfte durch die im Werkzeugoberteil 200 verbauten Druckmessdosen 230 registriert bzw. erfasst und messtechnisch dokumentiert und ausgewertet werden (bspw. Kraftverlauf über dem Ziehweg bzw. Schließweg). Durch die getrennte oder bereichsweise Auswertung der Druckmessdosen 230 können lokale Kraftunterschiede erfasst und messtechnisch ausgewertet und dokumentiert werden. Ferner kann auch der sich in den Gasdruckfedern 360 und 370 einstellende Gasdruck erfasst und messtechnisch dokumentiert und ausgewertet werden.
Während des Eingriffs zwischen Werkzeugoberteil 200 und Werkzeugunterteil 300 kann ferner mittels der Lasermesssensoren 347 auch eine Verkippung des Pressenstößels und ein horizontaler Versatz des Pressenstößels, was einer Verkippung bzw. einem Versatz des Werkzeugoberteils 200 relativ zum Werkzeugunterteil 300 entspricht, erfasst und messtechnisch ausgewertet und dokumentiert werden. Mit den taktilen Wegmesssensoren 345 am Werkzeugunterteil 300 kann ferner eine Durchbiegung des Pressentischs bzw. dessen Tischplatte erfasst und messtechnisch ausgewertet und dokumentiert werden.
Beim weiteren Absenken des Pressenstößels bzw. des Werkzeugoberteils 200 gelangen die im Prüfwerkzeug 100 verbauten korrespondierenden Distanzelemente am Werkzeugoberteil 200 und am Werkzeugunterteil 300 (dies sind insbesondere die Distanzblöcke 250 und 350) in Kontakt, wodurch die Schließbewegung gestoppt wird und das Werkzeugoberteil 200 eine definierte untere Endlage (unterer Totpunkt) einnimmt. In dieser unteren Endlage kann mittels des Pressenstößels eine definierte Zuhaltekraft auf das Prüfwerkzeug 100 aufgebracht werden, wobei gemäß den vorausgehenden Erläuterungen die Presseneigenschaften über das Prüfwerkzeug 100 und dessen Messsensoren erfasst und messtechnisch ausgewertet und dokumentiert werden können. Insbesondere kann mittels der Druckmessdosen 230 die von der Umformpresse erzeugte Stößelkraft (Prägekraft) gemessen werden. Da zu diesem Zeitpunkt keine Relativbewegung zwischen den Werkzeugteilen 200 und 300 stattfindet, kann diese Form der Erfassung als statische Erfassung der Presseneigenschaften bezeichnet werden. Die Erfassung der Presseneigenschaften während der Relativbewegung zwischen den Werkzeugteilen 200 und 300, wie vorausgehend erläutert, kann als dynamische Erfassung der Presseneigenschaften bezeichnet werden. Das erfindungsgemäße Prüfwerkzeug 100 kann demnach sowohl für eine dynamische als auch für eine statische Erfassung der Eigenschaften bzw. Eigenheiten einer Umformpresse eingesetzt werden. Dies ermöglicht einen flexiblen Einsatz des erfindungsgemäßen Prüfwerkzeugs 100.
Falls die zu untersuchende Umformpresse eine im Pressentisch verbaute Ziehkisseneinrichtung mit einer oder mehreren Ziehkissenplatten (oder gegebenenfalls auch einer Vielpunktzieheinrichtung) aufweist, so können die Eigenschaften bzw. Eigenheiten dieser Ziehkisseneinrichtung und das Zusammenwirken dieser Ziehkisseneinrichtung mit den anderen Pressenkomponenten ebenfalls mit dem Prüfwerkzeug 100 erfasst und messtechnisch ausgewertet und dokumentiert werden.
Hierzu sind im Werkzeugunterteil 300 des Prüfwerkzeugs 100 mehrere Tischkissenpinolen 390 angeordnet, die sich axialverschieblich, durch Bohrungen 311 in der Grundplatte 310 hindurch erstrecken. Die Tischkissenpinolen 390 stützen sich mit ihren unteren Enden direkt oder gegebenenfalls auch indirekt auf der Ziehkissenplatte im Inneren des Pressentischs ab. Durch Absenken oder Anheben der Ziehkissenplatte werden die Tischkissenpinolen 390 nach unten oder nach oben bewegt.
Beim Eingriff der Werkzeugteile 200 und 300 während der Abwärtsbewegung des Pressenstößels (im Zuge eines Messhubs) befinden sich die Tischkissenpinolen 390 typischerweise in einer oberen bzw. ausgefahrenen Position, so dass zuerst die dritten Pinolen 290 am Werkzeugoberteil 200 mit den ausgefahrenen Tischkissenpinolen 390 im Werkzeugunterteil 300 in Berührungskontakt (stirnseitige Berührung) gelangen, was bspw. das Aufsetzen eines Niederhalters simuliert. Während der weiteren Abwärtsbewegung des Pressenstößels wird die Ziehkissenplatte im Pressentisch nach unten verdrängt, wobei von der Ziehkissenplatte über die Pinolen 390 und 290 eine Druckkraft auf die untere Grundplatte 220 des Werkzeugoberteils 200 ausgeübt wird. Die hierbei von der Ziehkissenplatte gemäß Voreinstellung erzeugte Druckkraft kann mittels der Druckmessdosen 230 (zwischen der unteren Grundplatte 220 und der oberen Grundplatte 210) im Werkzeugoberteil 200 erfasst und messtechnisch ausgewertet und dokumentiert werden. Durch eine getrennte oder bereichsweise Auswertung der Druckmessdosen 230 können auch lokale Kraftunterschiede erfasst und messtechnisch ausgewertet und dokumentiert werden.
Eine Verkippung der Ziehkissenplatte im Pressentisch führt am Werkzeugoberteil 200 zwangsläufig zu einer Verkippung der unteren Grundplatte 220 gegenüber der oberen Grundplatte 210. Diese Verkippung kann durch die taktilen Wegmesssensoren 245 am Werkzeugoberteil 200 erfasst und messtechnisch ausgewertet und dokumentiert werden, woraus ebenfalls Rückschlüsse auf die Eigenschaften bzw. Eigenheiten des Ziehkissenapparats bzw. der Ziehkisseneinrichtung gezogen werden können. Der Fortgang des Messablaufs während des begonnenen Messhubs kann sich wie vorausgehend beschrieben vollziehen.
Eine Verkippung der Ziehkissenplatte im Pressentisch kann auch mit den Messpinolen 325, wie obenstehend erläutert, erfasst werden.
Gemäß den vorausgehenden Erläuterungen ist vorgesehen, dass bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels während eines Messhubs zuerst die Tischkissenpinolen 390 am Werkzeugunterteil 300 in Eingriff bzw. in Kontakt mit den dritten Pinolen 290 am Werkzeugoberteil 200 gelangen, bevor die Gasdruckfedern 360 und 370 mit den ersten und zweiten Pinolen 260 bzw. 270 am Werkzeugoberteil in Eingriff bzw. in Kontakt gelangen. Dadurch wird das Aufsetzen des Niederhalters in einem gängigen Ziehprozess simuliert. Um andere Umform- und/oder Schneidprozesse zu simulieren, können die Tischkissenpinblen 390 auch erst nach dem Eingriff der Gasdruckfedern 360 und 370 mit den dritten Pinolen 290 in Kontakt gelangen, was durch die axiale Länge der Tischkissenpinolen 390 und/oder durch Steuerung der Ziehkissenplattenposition bzw. -bewegung im Pressentisch einstellbar ist. Soll das Prüfwerkzeug 100 in einer Umformpresse ohne Ziehkissen eingesetzt werden, so können die Tischkissenpinolen 390 ausgebaut werden.
Mit den vorausgehend erläuterten Messungen wird das Verhalten des Prüfwerkzeugs 100 während eines Messhubs (Absenken, gegebenenfalls Halten in UT und Anheben des Pressenstößels mit dem daran befestigten Werkzeugoberteil) erfasst. Hieraus können dann die Eigenschaften bzw. Eigenheiten der zu untersuchenden Umformpresse bestimmt werden. Das Erfassen bzw. Bestimmen der Eigenschaften bzw. Eigenheiten der untersuchenden Umformpresse erfolgt demnach nicht direkt, sondern indirekt über das in die Umformpresse eingebaute Prüfwerkzeug 100.
Die vorausgehend erläuterten Messungen können analog auch beim Öffnen des Werkzeugs bzw. beim Anheben des Pressenstößels vorgenommenen werden. Ferner müssen während eines Messhubs nicht alle der vorausgehend erläuterten Messungen vorgenommen bzw. durchgeführt werden. D. h. während des Einsatzes des Prüfwerkzeugs 100 in einer zu untersuchenden Umformpresse müssen nicht alle messtechnischen Funktionen und Möglichkeiten des Prüfwerkzeugs 100 angewendet werden. Vielmehr können einzelne Messfunktionen zielgerichtet verwendet werden. Dies ermöglicht einen flexiblen Einsatz des erfindungsgemäßen Prüfwerkzeugs 100.
Das Prüfwerkzeug 100 ermöglicht die verhältnismäßig schnelle und einfache Ermittlung bzw. Erfassung sowohl der statischen als auch insbesondere der dynamischen Eigenschaften einer Umformpresse, wobei anhand der Reaktion der Umformpresse auf die herbeigeführte Belastung quasi ein pressenspezifischer „Fingerabdruck” erzeugt werden kann. Dies kann im Zuge der Neuinstallation einer Umformpresse (bspw. Abnahme bei der Beschaffung), im Zuge von Routinevermessungen (kontinuierliche Überprüfung des Pressenzustands und Erfassung von Pressenverschleißerscheinungen) und/oder Fehlersuchen (frühzeitiges Erkennen von Pressenfehlfunktionen) an Bestandspressen oder im Rahmen von Vergleichsmessungen an verschiedenen Bestandspressen (bspw. Vergleichsmessung im Zuge des Abgleichs von Tryoutpresse und Serienpressen) erfolgen.
Bezugszeichenliste

100: Prüfwerkzeug
200: Werkzeugoberteil
210: obere Grundplatte
215: Heißöse
220: untere Grundplatte
230: Kraftmesssensor
240: Rahmen
245: Wegmesssensor
250: Distanzblock
260: erste Pinole
270: zweite Pinole
290: dritte Pinole
300: Werkzeugunterteil
310: Grundplatte
311: Bohrung
315: Heißöse
320: Messpinole
325: Messpinole
340: Rahmen
341: Außenrahmen
342: Abstandshalter
343: Strebe
344: Strebe
345: Wegmesssensor
347: Lasermesssensor(-system)
350: Distanzblock
360: erste Gasdruckfeder
370: zweite Gasdruckfeder
380: Distanzzylinder
390: Tischkissenpinole
410: Säulenführung
420: Führungskäfig
I–IV: Quadranten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4129256 C2 [0003]
DE 102010033001 B3 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 55 189 Teil 1 und Teil 2 [0003]

Claims

Prüfwerkzeug (100) zur Ermittlung der Eigenschaften einer Umformpresse unter Realbedingungen, umfassend: – ein auf dem Pressentisch zu befestigendes Werkzeugunterteil (300) und ein am Pressenstößel zu befestigendes Werkzeugoberteil (200), wobei das Werkzeugoberteil (200) zur Durchführung eines Messhubs mittels des Pressenstößels zum Werkzeugunterteil (300) relativbeweglich ist; – mehrere zwischen dem Werkzeugunterteil (300) und dem Werkzeugoberteil (200) wirksame Gasdruckfedern (360, 370), die während eines Messhubs des Pressenstößels ohne Verwendung eines umzuformenden Werkstücks die unter realen Umformbedingungen im Prüfwerkzeug (100) auftretenden Kräfte simulieren; und – mehrere Messsensoren, die während dem Messhub eine dynamische Erfassung der Eigenschaften der Umformpresse ermöglichen.
Prüfwerkzeug (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdruckfedern (360, 370) in Gruppen (I–IV) angeordnet sind, wobei die zu einer Gruppe gehörenden Gasdruckfedern (360; 370) über Druckleitungen miteinander verbunden sind.
Prüfwerkzeug (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Gasdruckfedertypen (360; 370) mit unterschiedlichen Federlangen und/oder Federkennlinien verbaut sind.
Prüfwerkzeug (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeugoberteil (200) mehrere in Richtung des Werkzeugunterteils weisende Druckbolzen (260, 270) angeordnet sind, die beim Schließen des Prüfwerkzeugs (100) gegen die im Werkzeugunterteil (300) angeordneten Gasdruckfedern (360, 370) drücken.
Prüfwerkzeug (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugoberteil (200) eine obere Grundplatte (210) und eine untere Grundplatte (220) aufweist, zwischen denen eine Vielzahl von Druckmesssensoren (230) angeordnet ist.
Prüfwerkzeug (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugoberteil (200) einen die untere Grundplatte umgebenden Rahmen (240) aufweist, an dem mehrere gegen die obere Grundplatte (210) messende Wegmesssensoren (245) angeordnet sind.
Prüfwerkzeug (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugunterteil (300) eine Grundplatte (310) aufweist, sowie einen zu dieser Grundplatte (310) beabstandeten Rahmen (340), an dem mehrere gegen die Grundplatte (310) messende Wegmesssensoren (345) angeordnet sind.
Prüfwerkzeug (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rahmen (340) ferner wenigstens ein gegen das Werkzeugoberteil (200) messender Lasermesssensor (347) angeordnet ist.
Prüfwerkzeug (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Werkzeugunterteil (300) mehrere Tischkissenpinolen (390) angeordnet sind, die sich durch Bohrungen (311) in der Grundplatte (310) hindurch auf einer Ziehkissenplatte im Pressentisch der Umformpresse abstützen können.
Prüfwerkzeug (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl am Werkzeugoberteil (200) als auch am Werkzeugunterteil (300) mehrere korrespondierende Führungselemente (420, 410) derart angeordnet sind, dass diese schnell und einfach demontiert werden können.