DE102012108933B4 - Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine und danach ausgeführte Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine mit einer Verbindungsanordnung für ein Hubelement - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine und danach ausgeführte Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine mit einer Verbindungsanordnung für ein Hubelement Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine, insbesondere Presse, mit einer als Unterantrieb in einem Unterbau angeordneten Antriebseinrichtung, die über eine Verbindungsanordnung (1) mit einem Zug-/Druckelement (1.1), insbesondere Zugstange, und mindestens einem Zug-/Druckpunkt (2) über ein betriebenes Hubelement (5), insbesondere Stößel, unmittelbar oder mittelbar auf ein zu bearbeitendes Werkstück wirkt, wobei durch die Verbindungsanordnung eine Antriebskraft in wechselnder Richtung übertragen wird, und durch Einleiten einer wirkenden Kraft, wobei die wirkende Kraft unabhängig von der Antriebskraft für das Hubelement (5) wirkt, entgegengesetzt einer Gewichtskraft des Hubelementes (5) gerichtet und größer als eine Gewichtskraft des Hubelementes ausgelegt ist, mittels eines Ausgleichelementes (5.3) oder einer Einheit (6), in der das Zug-/Druckelement (1.1), den Zug-/Druckpunkt (2) und eine lösbare Verbindung (3) mit einem Verbindungselement (4) umfassenden Verbindungsanordnung (1) eine Vorspannung und eine (Schnitt-) Schlagdämpfung sowie eine Kompensierung der Gewichtskraft des Hubelementes (5) erzeugt wird, wobei mittels der Einheit (6) in dem Zug-/Druckpunkt (2) und der lösbaren Verbindung (3) ausgebildet als Gewinde mit dem Verbindungselement (4) ausgebildet als verdrehbare Mutter der Verbindungsanordnung (1) eine Vorspannung und eine (Schnitt-) Schlagdämpfung derart erzeugt wird, dass das Gewinde schlagfrei verspannt ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine und eine danach ausgeführte Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine, wie sie als Presse mit Unterantrieb ausführbar ist, mit einer Verbindungsanordnung für ein in wechselnder Richtung eine Kraft übertragendes Hubelement, welches bei einer Presse als so genannter Stößel mit Werkzeug auf ein zu bearbeitendes Werkstück wirkt.
  • Die Erfindung ist vorrangig für eine Zugstangenverbindung an einem Stößel einer Presse gedacht, bei der der Stößel für seinen jeweiligen Hub über Zugstangen - auch in Kombination mit einem Zugpleuel - von einer Antriebseinrichtung angetrieben wird, und die Zugstangen mit dem Stößel lösbar verbunden sind.
  • Im Sinne der Erfindung ist die Verbindungsanordnung und deren Anwendung aber auch auf jegliche Werkzeugmaschinen wie Arbeitsmaschinen mit in wechselnder Richtung eine originäre Kraft übertragenden Hubelementen anwendbar, bei denen stattfindende Lastwechsel sich besonders auf die Verbindungsanordnung auswirken.
  • Solche Werkzeugmaschinen oder Arbeitsmaschinen können als Pressen, Stanzen, Schlagscheren, Schrottscheren usw. ausgeführt sein.
  • Als Verbindungsanordnungen sind solche Maschinenelemente zu verstehen, die den hubbedingten Lastwechseln ausgesetzt sind und die zwischen der Antriebseinrichtung kraftübertragenden Maschinenelemente zum Hubelement, wie z.B. Stößel, lösbar oder unlösbar verbinden.
  • Die Erfindung zielt ab auf die Gattung einer Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine wie Presse mit Unterantrieb, die umfasst
    1. a) wenigstens einen Maschinentisch mit einem Werkzeugaufnahmebereich für wenigstens ein unteres Werkzeug und wenigstens einen oberhalb des Maschinentischs angeordneten Stößel (Hubelement) mit einem Werkzeugaufnahmebereich für wenigstens ein oberes Werkzeug,
    2. b) eine in einem Unterbau angeordnete Antriebseinrichtung, die den Stößel (Hubelement) gegen den Maschinentisch bewegt,
    3. c) mindestens ein an den Stößel gekoppeltes Pleuel (Zug-Druckelement oder Zugstange), das mittelbar oder unmittelbar an den Stößel (Hubelement) gekoppelt ist,
    4. d) mindestens eine um eine Wellenachse drehbare Kurbelwelle, an der das Pleuel (Zug-Druckelement oder Zugstange) angekoppelt ist,
    5. e) mindestens einen Motor wie auch Servomotor der Antriebseinrichtung und
    6. f) eine Verbindungsanordnung vom Pleuel (Zug-/Druckelement oder Zugstange) zum Stößel (Hubelement) über mindestens einen Zug-/Druckpunkt.
  • Aus den in dieser Gattung äußerst komplex wirkenden Maschinenfunktionen weist die Verbindungsanordnung vom Pleuel (Zug-/Druckelement oder Zugstange) zum Stößel (Hubelement) über den Zug-/Druckpunkt als Funktionsgruppe Besonderheiten auf, die nachstehend herausgestellt und untersucht werden.
  • Stand der Technik
  • Nach einem Stand der Technik ist es beispielsweise für eine schon vorgeschlagene Presse mit Unterantrieb gemäß DE 10 2011 016 669 A1 bekannt, die antriebsübertragenden Zugstangen zum Stößel je mittels einer zuvor benannten Verbindungsanordnung aus Schraube und Mutter in einem Zug-/Druckpunkt des Stößels zu verbinden.
  • Des Weiteren wurde schon vorgeschlagen, eine Zugstangenverbindung mit mindestens einer in je einem Zug-/Druckpunkt des Stößels gelagerten Zugstange mit einem an einem Zugstangenteil befindlichen Gewinde und einer im Stößel verdrehbar gelagerten Mutter, die mittels Getriebe antreibbar ist, lösbar auszuführen.
  • Beim normalen Betrieb einer Presse sind die Antriebselemente wie auch die Zugstangen einem wechselnden Kraftangriff ausgesetzt, insbesondere wegen der durch die Stößelhübe bewirkten lastwechselnden Funktionen, wie die zwischen Bearbeitungshübe und Leerhübe stattfindenden Reversierungen.
  • So ziehen während z.B. eines Bearbeitungshubes mit Umformvorgang die Zugstangen an einer Mutter, wobei dann an der Zugstange die unten liegenden Gewindeflanken belastet sind. Hingegen stützt sich der Stößel mit der Kraft seiner Masse auf der oberen Flanke des Gewindes der Zugstange während des Leerhubes mit aufwärts gerichtetem Stößelhub ab.
  • Infolge der mit jedem Stößelhub im Gewinde stattfindenden Lastwechsel wirken sich diese nachteilig auf die Lebensdauer zumindest der kraftübertragenden Elemente, aber auch auf das Geräuschverhalten der Presse aus.
  • Allgemein wirken sich diese Probleme auf jegliche Verbindungsanordnungen an einem in wechselnder Richtung eine originäre Kraft übertragenden Hubelement einer Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine wie auch Presse mit Unterantrieb störend aus. Hauptsächlich nachteilig ist der Verschleiß infolge des Lastwechsels an den beteiligten Maschinenelementen.
  • Zu diesem Problemkreis sind mehrere konkrete Lösungen bekannt.
  • Gemäß der DE 102007030772 A1 wird eine lastumkehrfreie Stößelanschlusseinrichtung an einer Presse mit einer Verstelleinrichtung vorgeschlagen, die durch eine vorzugsweise hydraulische Vorspanneinrichtung mit einer Kraft vorgespannt ist, die größer ist als die von der Verstelleinrichtung zu übertragende Kraft.
  • Hier wurde bereits davon ausgegangen, dass an solchen Verstelleinrichtungen bei der Hin- und Herbewegung des Stößels ein Vorzeichenwechsel der Lastrichtung wie folgt charakterisiert auftreten kann: Bei einer beispielsweise Großteilpresse mit vertikal auf und ab bewegbarem Stößel hängt die Last des Stößels und des oberen Werkzeugteils normalerweise an dem Pleuel und zusätzlich an einer so genannten Gewichtsausgleichseinrichtung (SGA). Während der Werkstückumformung übertragen die den Stößel bewegenden Pleuel eine Druckkraft auf den Stößel. Davor und danach übertragen sie eine Zugkraft.
  • Dieser Lastwechsel führt zu einem Verschleiß an der Verstelleinrichtung, die Pleuel und Stößel verbindet (Verbindungsanordnung), wobei insbesondere die hier vorhandenen Gewindegänge gefährdet sind.
  • Diese verbesserte insbesondere Großteilpresse, mit einem Stößel, der über wenigstens ein Pleuel mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist, weist eine der besagten Verstelleinrichtung zugeordnete Vorspanneinrichtung auf, die Lastwechsel an der Verstelleinrichtung vermeidet.
  • Damit soll jedes im Bereich der Verstelleinrichtung vorhandene Spiel beseitigt werden. Da keine Richtungsumkehr der Belastung eintritt, vielmehr lediglich noch eine dynamisch schwellende Belastung zutrifft, soll die Lebensdauer der in Eingriff befindlichen Elemente erhöht werden. In der Gewindeverbindung der Verstelleinrichtung kann die Gewindegröße für die Verstellmutter und die Verstellspindel bei gleicher Lebensdauer entsprechend kleiner gewählt werden.
  • Die weitere Ausbildung besteht darin, dass
    • - die Gewindeverbindung ein erstes Gewindeelement, das mit dem Pleuel verbunden ist, und ein zweites Gewindeelement aufweist, das mit dem Stößel verbunden ist, und dass die Vorspanneinrichtung das erste Gewindeelement gegen das zweite Gewindeelement spannt,
    • - beide Gewindeelemente konzentrisch zu einer Kraftübertragungsrichtung angeordnet sind,
    • - die Gewindeelemente in Kraftübertragungsrichtung gegeneinander verspannt sind,
    • - die Vorspanneinrichtung eine Kraft generiert, die größer ist, als die bei ordnungsgemäßem Betrieb der Presse erwartete größte von dem Pleuel auf den Stößel zu übertragende Kraft,
    • - die Vorspanneinrichtung eine zwischen einem Gewindeelement der Verstelleinrichtung, das mit dem Pleuel verbunden ist, und dem Stößel wirkende Kraft erzeugt,
    • - die Vorspanneinrichtung einen hydraulisch beaufschlagbaren Kolben aufweist, der sich in Axialrichtung an einem der Gewindeelemente abstützt, der Kolben mit dem anderen der Gewindeelemente oder der Verstelleinrichtung drehfest verbunden ist,
    • - der Verstelleinrichtung eine Drehantriebseinrichtung zugeordnet ist,
    • - die Vorspanneinrichtung eine Überlastsicherung aufweist oder mit einer solchen verbunden ist.
  • Bezogen auf die oben herausgestellte Funktionsgruppe einer Verbindungsanordnung entnimmt der Fachmann dieser Lösung eine Vorspanneinrichtung, die Lastwechsel an der Verstelleinrichtung vermeiden soll. Jedoch muss die Kraft für die aufzubringende Vorspannung der Presskraft entsprechen, was sowohl energetisch als auch bautechnisch aufwendige Lösungen erfordert.
  • Des Weiteren ist in der DE 000019706656 A1 eine mechanische Presse, umfassend einen Rahmen, ein am Rahmen befestigtes Bett, einen als Schlitten bezeichneten Stößel, der mit dem Rahmen verbunden ist, um eine in Relation auf das Bett hin- und hergehende Bewegung auszuführen. Der Stößel wird von einer Kurbelwelle über eine Pleuelstange angetrieben. Stößel und Bett definieren die Schließhöhe der Presse, wenn sich der Stößel im unteren Totpunkt befindet.
  • Aufgabengemäß soll die Schließhöhe genau und reproduzierbar eingestellt werden.
  • Zum Antrieb des Stößels sind eine Antriebseinheit mit einem Antriebskolben und einer Zugstange und eine Schließhöhen-Justiervorrichtung mit einer Kammer vorgesehen.
  • Die Schließhöhen-Justiervorrichtung umfasst eine Druckquelle, die mit der Kammer in leitender Verbindung steht. Durch das Beaufschlagen der Kammer mit Medium aus der Druckquelle wird die Zugstange zum Zweck der Justierung der Schließhöhe verlängert oder verkürzt.
  • Diese Lösung lehrt zwar das Beaufschlagen der Kammer mit Medium aus einer Druckquelle zum Zweck der Justierung der Schließhöhe, um die Zugstange (Zug- Druckelement) zu verlängern oder zu verkürzen, jedoch ohne eine vorspannende Funktion.
  • Darüber hinaus offenbart die DE 41 18 569 einen so genannten hydraulischen Druckpunkt zwischen Pleuel und Stößel einer Presse zum Schneiden, Tiefziehen oder Prägen. Dieser Druckpunkt kann auch zwischen Tisch und Gestell einer Presse oder zwischen anderen in einem Kraftfluß stehenden Teilen einer Maschine angeordnet werden. Diese Erfindung dient zur Kippungsverhinderung, Schnittschlagdämpfung oder/und als Überlastschutz und kann als Teil eines Kraftmeßsystems eingesetzt werden. Dazu sind im Kraftfluß zwei teleskopartig ineinander geführte Kolben-Zylinder-Verbunde angeordnet. Diese Verbunde schließen zwei Druckkammern ein und sind gegeneinander mit dem Vorspanndruck in den Kammern gegen eine Feder gespannt. Eine hydraulische Schaltung zwischen der Druckquelle und einer der Kammern weist ein Stetigventil auf, an dessen Steuereingang die Differenz des Ist-Druckes in der anderen Kammer gegenüber ihrem Vorspanndruck anliegt, der einer positiven Differenz zwischen Ist- und Vorspanndruck der steuernden Kammer eine Druckerhöhung in der gesteuerten Kammer entspricht.
  • Hieraus entnimmt der Fachmann, dass einerseits eine Schnittschlagdämpfung erreicht, andererseits ein Vorspanndruck durch eine hydraulische Schaltung erzeugt werden soll, wobei bauseitig keine funktionale Verbindung Schnittschlagdämpfung/ Vorspanndruck bezogen auf den hydraulischen Druckpunkt zwischen Pleuel und Stößel gelehrt wird.
  • Weiterhin wurde im Blickfeld des Problemkreises die AT 008 633 U1 untersucht, die lediglich das Folgende lehrt:
  • Hydraulische Pressen weisen einen Hydraulikzylinder zwischen Tisch und den relativ dazu sich bewegenden Stößel auf. Diese einfache Hydraulikantriebseinheit soll trotzdem hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen. Als Lösung wird ein Energiespeicher vorgesehen, dessen gespeicherte Energie ausreicht, um eine gegen die Gewichtskraft des Stößels wirkende Rückstellkraft zu erzeugen, die größer als besagte Gewichtskraft ist. Dadurch wird die Gewichtskraft des Stößels kompensiert.
  • Diese einfache Presse ist als oben definierte gattungsgemäße Presse nicht einsetzbar, sie lehrt lediglich die dem Entwickler von Großpressen geläufige Maßnahme einer größer als die Gewichtskraft des Stößels aufzubringenden Kraft.
  • Nach einem Rückblick auf die WO 2010/072208 A2 war auch die Erkenntnis nach dem Verfahren zum Betrieb einer Umformmaschine oder einer Umformanlage mit mindestens einem an einer Welle über ein Gelenk angeordneten Stößel zu berücksichtigen. Hierbei wird
    • • wenigstens ein zeitweise auf die Welle wirkender Drehantrieb eine benötigte Umformenergie am Stößel bereitstellt und
    • • wenigstens ein zeitweise auf den Stößel einwirkender Direktantrieb eine definierte Stößelbewegung ermöglicht.
  • Damit wird über den Direktantrieb die effektiv auf den Stößel wirkende Fallbeschleunigung angepasst.
  • Dieses Verfahren ist dadurch ausgeprägt, dass
    • • ein weiterer wenigstens zeitweise auf den Stößel einwirkender Direktantrieb, vorzugsweise ein Servomotor eine definierte, periodische Stößelbewegung ermöglicht,
    • • der Stößel in einem oberen Hubbereich durch den Direktantrieb eine die Fallbeschleunigung vermindernde Gegenkraft erfährt,
    • • der Direktantrieb hydraulisch oder pneumatisch ausgebildet ist,
    • • der Stößel bei einer vorgegebenen Fallgeschwindigkeit, vorzugsweise im unteren Hubbereich, auf den Drehantrieb eingekuppelt oder, vorzugsweise im unteren Hubbereich, vom Drehantrieb abgekuppelt wird,
    • • als die Fallbeschleunigung anpassender Direktantrieb der Stößelgewichtsausgleich (SGA) eingesetzt wird,
    • • in einem oberen Hubbereich der Stößel eine beschleunigte Fallbewegung ausführt, die die Fallbewegung durch eine vom Stößelgewichtsausgleich erzeugte Kraft beeinflusst, vorzugsweise gebremst wird, zum Zeitpunkt einer definierten, mit der Geschwindigkeit des Drehantrieb synchronisierten Fallgeschwindigkeit der Drehantrieb auf die Welle eingekoppelt wird, wobei der Einkoppelvorgang vorzugsweise im unteren Hubbereich, insbesondere kurz vor der Umformung erfolgt, und wobei - kurz nach der Umformung im unteren Hubbereich der Drehantrieb bei synchronisierter Stößelgeschwindigkeit wieder ausgekoppelt wird, und wobei die Verweildauer des Stößels im unteren Hubbereich gegenüber der Verweildauer im oberen Hubbereich mindestens um den Faktor 1:2 verkürzt ist.
  • Abgesehen davon, dass dieses Verfahren nicht die eingangs definierte Verbindungsanordnung anspricht, lehrt es, dass der die Fallbeschleunigung anpassende Direktantrieb den so genannten Stößelgewichtsausgleich (SGA) einsetzt.
  • Abschließend ist auch noch die in der DE 10 2009 055 739 A1 veröffentlichte Umformmaschine - auch mit Unterantrieb - als quasi die Gattung betreffende Presse heranzuziehen.
  • Hiernach sollen die bei Pressvorgängen auftretenden hohen Kräfte, die die mechanischen Komponenten stark belasten, wodurch die Leistungsfähigkeit begrenzt wird, für die Presse belastbar gemacht einen vereinfachter Aufbau zur Verfügung gestellt werden. Diese Presse umfasst:
    • ■ Wenigstens einen Maschinentisch mit einem Werkzeugaufnahmebereich für wenigstens ein unteres Umformwerkzeug und wenigstens einen Stößel mit einem Werkzeugaufnahmebereich für wenigstens ein oberes Umformwerkzeug, wobei der Stößel oberhalb des Maschinentischs und mittels einer Antriebseinrichtung gegen den Maschinentisch bewegbar angeordnet ist.
    • ■ Eine Antriebseinrichtung für den Stößel mit mehreren Pleueln, die in einem oberen Pleuellager mittelbar oder unmittelbar an den Stößel gekoppelt sind.
    • ■ Wenigstens eine um eine Wellenachse drehbare Kurbelwelle, an der wenigstens ein Pleuel in einem unteren Pleuellager angekoppelt ist.
    • ■ Wenigstens einen Servomotor zum Antreiben der Kurbelwelle, wobei jede Kurbelwelle und das untere Pleuellager der Pleuel unterhalb des Stößels und/oder unterhalb des Werkzeugaufnahmebereichs des Maschinentisches angeordnet ist und das obere Pleuellager des Pleuels oberhalb des Werkzeugaufnahmebereichs des Maschinentisches und/oder oberhalb der Werkzeugaufnahme des Stößels angeordnet ist.
  • Aus dieser der oben definierten Gattung entsprechenden Presse kann der Fachmann keine Besonderheiten entnehmen, die die Verbindungsanordnung vom Pleuel (Zug-/Druckelement oder Zugstange) zum Stößel (Hubelement) über den Zug-/Druckpunkt als Funktionsgruppe betreffen.
  • Wenn der Fachmann nach dieser Analyse des Standes der Technik den funktionellen Aufbau und Zusammenhang eines Druck- bzw. Zugpunktes einer Werkzeugmaschine wie auch Großpresse im Hinblick auf die oben definierte Verbindungsanordnung vom Pleuel (Zug-/Druckelement oder Zugstange) zum Stößel (Hubelement) über den Zug-/Druckpunkt als Funktionsgruppe untersucht, stellt er fest:
    • 1. Bei Umformpressen mit Unterantrieb und Linearbewegungen des Stößels sind während eines Stößelhubes unterschiedliche Kräfte sowohl betrags- als auch richtungsmäßig für den kontinuierlichen Betrieb der Maschine unabdingbar. Im Wesentlichen wird während der Abwärtsbewegung das Pressteil umgeformt und drückt somit gegen den Stößel, wohingegen in der Aufwärtsbewegung der Stößel in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird und durch die Schwerkraft ein Kraftwechsel in einzelnen Bauteilen stattfindet.
    • 2. Bei Pressen mit Oberantrieb hingegen wird in der Regel durch eine entsprechende Anordnung eines oder mehrerer Pneumatikzylinder die Gewichtskraft während der Abwärtsbewegung des Stößels zunehmend kompensiert, so dass vor dem eigentlichen Umformprozess bereits alle im Kraftfluss befindlichen Teile mehr oder weniger vorgespannt sind und somit bei Beginn und während des Umformens zwar eine deutliche und wesentliche Krafterhöhung, jedoch richtungsmäßig keine Änderung in der Kraft stattfindet.
    • 3. Die Anordnung des oben erwähnten Stößelgewichtsausgleiches (SGA) dient dazu, das Gewicht des Stößels zu kompensieren. Zur Kompensation des Gewichts des Stößels werden bekannterweise pneumatisch vorgespannte Zylinder zwischen dem Pressengestell und dem Stößel installiert, so dass das Gewicht des Stößels durch die Zylinder des SGA aufgenommen und der Antrieb durch das Gewicht des Stößels in der Abwärtsbewegung nicht beschleunigt wird. Im Gegenzug wird in der Aufwärtsbewegung nicht gebremst, da der Druck in den Zylindern des SGA so eingestellt wird, dass er in etwa dem Stößelgewicht entspricht. Nachteilig ist es, dass damit nicht die Masse des Stößels, d.h. die durch seine Geschwindigkeit bedingte Gewichtskraft kompensiert werden kann.
    • 4. Somit ist stets beim Betrieb einer Presse ein vergleichsweise „weiches“ Aufsetzen des Stößels auf das umzuformende Teil und auf das unten liegende Gegenwerkzeug vorteilhaft, womit ein die Maschinen und die Bauteile schonender Betrieb gegeben ist. Ein abrupter Kraftwechsel kann speziell bei Schnittoperationen auftreten, wenn nämlich ein Durchbrechen des zu schneidenden Bauteils stattfindet und somit sich die gesamte Maschine schlagartig (der so genannte Schnittschlag) entspannt. Um dieses Problem technisch zu beherrschen gibt es umfangreiche technische Lösungen, die unter dem fachinternen Thema „Schnittschlagdämpfung“ bekannt sind. Auch werden besagte Zug-/Druckpunkte verspannt ausgeführt, damit die zur Stößelverstellung notwendige Verstellung innerhalb des Zug-/Druckpunktes, die in der Regel über ein Gewindesystem realisiert wird, bei eben diesen stattfindenden Schnittschlägen keine Kraftrichtungsänderung erfährt und diese somit eine längere Lebensdauer haben.
    • 5. Weitgehend ungelöst bei gattungsgemäßen Maschinen ist eine energetisch und bauseitig vorteilhafte Nutzung einer Kraft, die der Gewichtskraft des Stößels entspricht, für die Besonderheiten, die die Verbindungsanordnung vom Pleuel (Zug-/Druckelement oder Zugstange) zum Stößel (Hubelement) über den Zug-/Druckpunkt als Funktionsgruppe betreffen.
  • Darlegung des Wesens der Erfindung
  • Aufgabe
  • Ausgehend von diesem analysierten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine und eine Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine mit einem Unterantrieb, insbesondere Presse, mit mindestens einer in einem Zug-/Druckpunkt eines Hubelementes wie Stößel eine originäre Kraft in wechselnder Richtung übertragenden, ein Zug-/Druckelement aufweisenden Verbindungsanordnung vom Pleuel (Zug-/Druckelement oder Zugstange) zum Stößel (Hubelement) über den Zug-/Druckpunkt als Funktionsgruppe zu schaffen, wobei
    • - eine Kraft, die der Gewichtskraft des Stößels entspricht, in die Funktion der Verbindungsanordnung einzubringen ist,
    • - die Lebensdauer kraftübertragender Elemente erhöht und die Geräusche gesenkt werden und
    • - die stattfindenden Lastwechsel innerhalb der direkt beteiligten Maschinenelemente nicht zu einer erhöhten Belastung durch Stöße führen und sich negativ auf die Betriebsdauer der Bauteile und letztlich der Maschine auswirken sollen.
  • Lösung
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine, insbesondere Presse, mit einer als Unterantrieb in einem Unterbau angeordneten Antriebseinrichtung, die über eine Verbindungsanordnung mit einem Zug-/Druckelement, insbesondere Zugstange, und mindestens einem Zug-/Druckpunkt über ein betriebenes Hubelement, insbesondere Stößel, unmittelbar oder mittelbar auf ein zu bearbeitendes Werkstück wirkt, wobei durch die Verbindungsanordnung eine Antriebskraft in wechselnder Richtung übertragen wird, und durch Einleiten einer wirkenden Kraft, wobei die wirkende Kraft unabhängig von der Antriebskraft für das Hubelement wirkt, entgegengesetzt einer Gewichtskraft des Hubelementes gerichtet und größer als eine Gewichtskraft des Hubelementes ausgelegt ist, mittels eines Ausgleichelementes oder einer Einheit, in der das Zug-/Druckelement, den Zug-/Druckpunkt und eine lösbare Verbindung mit einem Verbindungselement umfassenden Verbindungsanordnung eine Vorspannung und eine (Schnitt-) Schlagdämpfung sowie eine Kompensierung der Gewichtskraft des Hubelementes erzeugt wird, wobei mittels der Einheit in dem Zug-/Druckpunkt und der lösbaren Verbindung ausgebildet als Gewinde mit dem Verbindungselement ausgebildet als verdrehbare Mutter der Verbindungsanordnung eine Vorspannung und eine (Schnitt-) Schlagdämpfung derart erzeugt wird, dass das Gewinde schlagfrei verspannt ist. Des Weiteren wird die Aufgabe gelöst durch einen Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine nach Anspruch 7 zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist zunächst vorgesehen, in ein herkömmliches Betriebsverfahren der Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine wie folgt einzugreifen:
  • Verfahrensgemäß wird nach Anspruch 1 bei einer gattungsgemäßen Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine von einer unabhängig von einer Antriebskraft für ein Hubelement mittels eines Ausgleichelementes oder einer Einheit eingeleiteten Kraft, die der Gewichtskraft des Zug-/Druckelementes entspricht, in der das Zug-/Druckelement, den Zug-/Druckpunkt und eine lösbare Verbindung mit einem Verbindungselement umfassenden Verbindungsanordnung eine Vorspannung und eine (Schnitt-) Schlagdämpfung sowie eine Kompensierung der Gewichtskraft des Hubelementes erzeugt.
  • Die jeweils unabhängig von der originären Antriebskraft für das Hubelement wirkende Kraft kann bekannterweise größer als die Gewichtskraft des Hubelementes ausgelegt werden.
  • Erfindungsgemäß werden allein mittels der Einheit in dem Zug-/Druckpunkt und der lösbaren Verbindung wie Gewinde mit dem Verbindungselement wie verdrehbare Mutter der Verbindungsanordnung eine Vorspannung und eine (Schnitt-)Schlagdämpfung erzeugt. Diese dient rein zur Sicherstellung, dass in dem Gewinde, das das Zug-/Druckelement mit dem Verbindungselement verbindet, vorgespannt wird, so dass in diesem Gewinde während des Betriebs z. B. der Presse keine Kraftrichtungsänderung, die für die Haltbarkeit des Gewindes nachteilig wäre, stattfindet. Mit der somit sicher gestellten Vorspannung des Gewindes ist auch eine Schlagdämpfung für die Belastung des Gewindes sicher gestellt, indem durch die Vorspannung bedingt der Schnittschlag im Gewinde gänzlich vermieden wird.
  • Vorteilhaft an dieser Lösung ist außerdem, dass kostengünstig bei einem Schnittschlag am höchsten belastete Bauteil der Presse, nämlich die betreffende Gewindeverbindung, vor dem Schnittschlag geschützt wird. Das Gewinde ist das erste Maschinenelement, das bei einem Schnittschlag die wechselnde Kraftwirkung erfährt und damit dem Schnittschlag unmittelbar ausgesetzt ist. Nachfolgende Bauelemente profitieren somit von den elastischen Verformungen innerhalb des Gewindes.
  • Nach Anspruch 2 und Anspruch 3 wird in der Verbindungsanordnung eine resultierende Kraft aus einer Gewichtskraft des Hubelementes und den dem Ausgleichelement oder der Einheit entgegenwirkenden Kräften eingestellt, die in Abhängigkeit von den in der Richtung der Kraft auf das Hubelement wirkenden Lastwechseln gesteuert oder geregelt wird.
  • Entsprechend Anspruch 4 kann mittels einer aus dem Ausgleichelement und der Einheit gebildeten Baueinheit in der Verbindungsanordnung eine Vorspannung und eine (Schnitt-) Schlagdämpfung sowie die Kompensierung der Gewichtskraft des Hubelementes erzeugt werden.
  • In der Verbindungsanordnung kann nach Anspruch 5 durch den in einem ersten Volumenraum der Einheit einstellbaren Druck
    • o die Gewichtskraft des Hubelementes einstellbar kompensiert werden,
    • o bei einem ansteigendem Druck oder höher eingestelltem Druck der Zug-/Druckpunkt mit den in dem Kraftfluss befindlichen Teilen vorgespannt werden und
    • o bei einer weiteren Krafterhöhung in dem Zug-/Druckelement sowie Bauteilen wie Pleuel, Bolzen, Lagerung eine Vorspannung und eine (Schnitt-) Schlagdämpfung mit Kompensierung der Gewichtskraft des Hubelementes erzeugt werden.
  • Das Verfahren sieht nach Anspruch 6 eine Veränderung des in einem Volumenraum eingestellten Druckes in Abhängigkeit von Prozessdaten der Werkzeugmaschine oder der Arbeitsmaschine, insbesondere der Presse vor.
  • Damit sind Lösungen vorgestellt, die nicht nur besagtes Gewinde, sondern auch weitere Bauteile vorspannen. Außerdem können die Gewichtskraft des Stößels kompensiert und eine Schlagdämpfung oder Schlagminderung erreicht werden.
  • Die Einheit, aufweisend Kolben, Zylinder, Volumenraum, kann zur Vorspannung der Verbindungsanordnung und des gesamten Zug-/Druckpunktes sowie der Schnittschlagdämpfung dienen. Durch den im Zylinderraum aufgebrachten Druck kann das Gewicht des Hubelementes einstellbar kompensiert werden. Bei weiter ansteigendem Druck bzw. höher eingestelltem Druck wird zusätzlich der Zug-/Druckpunkt mit den in dem Kraftfluss befindlichen Teilen vorgespannt. Bei weiterer Krafterhöhung wird zusätzlich der gesamte Antriebsstrang, beginnend mit der Zugstange bzw. dem Zug-/Druckelement sowie den nicht weiter bezeichneten Bauteilen des Antriebsstranges wie Pleuel, Bolzen, Lagerung vorgespannt werden. Somit ist entsprechend dem eingestellten Druck in der Volumenkammer eine einstellbare Vorspannung einzelner oder aller Elemente des Antriebsstranges mit kombiniertem Gewichtsausgleich und Schlagdämpfung realisierbar. Durch entsprechende Messinstrumente, die in der Steuer und Regelung integriert sind, ist auch eine Veränderung des im Volumenraum eingestellten Vorspanndruckes in Abhängigkeit der erfassten Prozessdaten möglich.
  • Bei Verzicht der Einheit und stattdessen nur die Verwendung des Ausgleichselementes mit Kolben und Zylindereinheit wird die Gewichtskraft des Hubelementes sowie des Zug-/Druckelementes kompensiert, und es kann eine Vorspannung des Antriebsstranges realisiert werden, und zwar ohne eine Vorspannung des Zug-/Druckpunktes.
  • Die Kombination aus den Einzelfunktionen Vorspannung, Gewichtskompensation und Schlagdämpfung kann in der Baueinheit von Ausgleichelement und Einheit ausgeführt werden. Mit der Variation des Druckes in dem Volumenraum wird erreicht, dass die Vorspannung einzelner Bauteile, Gewichtskompensation von Bauteilen und Schnittschlagdämpfung gemeinsam realisiert werden können. Es wird die Möglichkeit gegeben, durch die Erfassung von Prozessdaten die Wirkungsweise auf den jeweiligen Betrieb der Maschine abzustimmen.
  • Zur Durchführung des Verfahrens umfasst die Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine, insbesondere Presse nach Anspruch 7
    • a) einen Maschinentisch mit einem Werkzeugunterteil und ein Hubelement wie Stößel mit einem Werkzeugoberteil, wobei das Hubelement wie Stößel oberhalb des Maschinentischs und mittels einer in einem Unterbau angeordneten Antriebseinrichtung, einem so genannten Unterantrieb, gegen den Maschinentisch bewegbar angeordnet ist,
    • b) eine Antriebseinrichtung für das Hubelement wie Stößel mit mindestens einem Zug-/Druckelement wie Zugstange mit Pleuel, Pleuellager und Bolzen oder Zapfen an das Hubelement wie Stößel gekoppelt ist,
    • c) mindestens eine Kurbelwelle, an der mindestens ein Zug-/Druckelement wie Zugstange mit Pleuel, Pleuellager und Bolzen oder Zapfen in dem Pleuellager angekoppelt ist,
    • d) mindestens einen Motor zum Antreiben der Kurbelwelle,
    • e) eine das Zug-/Druckelement, einen Zug-/Druckpunkt und eine lösbare Verbindung mit einem Verbindungselement (4) umfassende Verbindungsanordnung,
    • f) eine Steuerung und Regelung,

    wobei
    ein von der Antriebseinrichtung separiertes, krafterzeugendes Ausgleichelement oder eine von der Antriebseinrichtung separierte, krafterzeugende Einheit, zwischen dem Maschinentisch und dem Hubelement zur Erzeugung einer Vorspannung und einer (Schnitt-) Schlagdämpfung sowie einer Kompensierung der Gewichtskraft des Hubelementes der Verbindungsanordnung zugeordnet ist, wobei in der Verbindungsanordnung die lösbare Verbindung als Gewinde und das Verbindungselement als verdrehbare Mutter ausgebildet sind, sodass das Gewinde schlagfrei verspannbar ist.
  • Nach Anspruch 8 ist die Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine durch das in der Verbindungsanordnung eine resultierende Kraft einstellbare Ausgleichelement oder die in der Verbindungsanordnung eine resultierende Kraft einstellbare Einheit und nach Anspruch 9 durch die die resultierende Kraft in Abhängigkeit der in der Richtung der Kraft der auf das Hubelement wirkenden Lastwechsel einstellbare Steuerung und Regelung geprägt.
  • Die Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine kann gemäß Anspruch 10 durch die die resultierende Kraft mittels
    • - einer wirksamen Kolbenfläche eines zweiten Kolbens und mittels des Mediums in einem zweiten Volumenraum des Ausgleichelementes aus einem zweiten Kolben und einem zweiten Zylinder oder
    • - einer wirksamen Kolbenfläche eines ersten Kolbens und mittels eines Mediums in einem ersten Volumenraum der Einheit aus einem ersten Kolben und einem ersten Zylinder

    einstellbare Verbindungsanordnung ausgebildet werden.
  • Nach Anspruch 11 kann das Ausgleichelement oder die Einheit als ein rotatorisches Antriebssystem ausgebildet werden.
  • Speziell bei einer Presse ist
    • - nach Anspruch 12 das Hubelement ein auf das Werkzeugunterteil mittels des Werkzeugoberteils wirkender Stößel und das Ausgleichelement oder die Einheit in der das Zug-/Druckelement bildenden Zugstange angeordnet,
    • - nach Anspruch 13 das Ausgleichelement und die Einheit als eine Baueinheit gebildet,
    • - nach Anspruch 14 das Ausgleichelement oder die Einheit für das in wechselnder Richtung als Stößel ausgebildete Hubelement führend gestaltet.
  • Es können fachmännisch ausführbar die unabhängig von der Antriebskraft für das Hubelement jeweils wirkende Kraft für die Vorspannung der Verbindungsanordnung und die kompensierende Gewichtskraft des Hubelementes und Dämpfung in Abhängigkeit von Prozeßzuständen der Werkzeugmaschine gesteuert oder geregelt werden, und zwar in Abhängigkeit von
    • - aus einer zeitlichen Abfolge des Verlaufes des Hubelementes gewonnenen Daten oder
    • - aus einer wegbezogenen Position des Hubelement gewonnenen Daten oder
    • - den in der Richtung der originären Kraft auf das Hubelement wirkenden Lastwechsel.
  • Das Verfahren wird also vervollkommnet, indem während der Bewegung des Hubelementes die unabhängig von der Antriebskraft für das Hubelement jeweils wirkende Kraft zur Veränderung oder Konstanthaltung eines auszuübenden Druckes gesteuert oder geregelt wird, welcher Druck für die Vorspannung in der Verbindungsanordnung die Kompensierung der Gewichtskraft des Hubelementes und die Dämpfung des Schlages des Zug-/Druckelementes erzeugt wird.
  • Mit dieser Lösung wird es möglich, die eingangs kritisierten Nachteile der Gattung „Werkzeugmaschinen mit Hubelement“ dahingehend zu vermeiden, dass
    1. 1. die während eines Hubes wirkenden unterschiedlichen Kräfte sich nicht störend auf die einzelnen Bauteile auswirken,
    2. 2. die Gewichtskraft/Masse des Hubelementes zunehmend kompensiert wird und
    3. 3. beim Betrieb ein vergleichsweise „weiches“ Aufsetzen des Hubelementes auf das zu bearbeitende Teil oder auf das Gegenwerkzeug erfolgt, so dass

    ein die Maschine und die Bauteile schonender Betrieb gegeben ist.
  • Bei dieser Lösung ist es typisch, dass die Krafterzeugung des Ausgleichelementes oder der Einheit von der originären Antriebskraft der Maschine getrennt und separiert und als eine zusätzliche Kraft beaufschlagbar ist.
  • Zweckmäßigerweise umfasst die das Zug-/Druckelement aufweisende Verbindungsanordnung einen Bereich oder ein Teil für die Verbindung mit dem Verbindungselement, wobei die Verbindung als Gewinde und das Verbindungselement mit einer im Hubelement verdrehbaren Mutter ausgebildet ist. Der Bereich oder das Teil kann aus einem Gewindeteil gebildet sein.
  • Die Einheit wie das Ausgleichelement können je einen vorspannbaren Bereich aufweisen oder bilden, wie er beispielsweise als Kontergewinde mit vorspannender Wirkung ausführbar ist.
  • Es liegen mittels der getrennten/separierten, zusätzlichen Kraft bei der in wechselnder Richtung des Hubelementes erfolgenden Bearbeitung des Werkstückes die Bereiche oder Flanken des das Teil bildenden Gewindeteils stets mit entsprechenden Bereichen oder Flanken des Verbindungselementes oder Gewindes der Mutter an.
  • Die separierte oder zusätzliche Kraft der Einheit oder des Ausgleichelementes soll größer als eine Gewichtskraft des Hubelementes ausgelegt sein, so dass z.B. die Einheit mit einer größer als die Gewichtskraft des Hubelementes beaufschlagten zusätzlichen Kraft und entgegengesetzt der Gewichtskraft verfahrensgerecht wirken kann.
  • Die Einheit wie das Ausgleichelement können an Stelle der Ausführung „Kolben und Zylinder“ fachmännisch aus einem Federsystem gebildet werden.
  • Der bevorzugte Einsatz der verfahrensgemäßen und der konstruktiven Lösung ist für eine derartige Presse mit Unterflurantrieb gedacht, bei der die Antriebselemente, wie speziell die Zugstangen, einem besonderen, wechselnden Kraftangriff ausgesetzt sind, wobei während des eigentlichen Umformvorganges die Zugstange, die über ihr Gewinde mit einer Mutter im Zug-/Druckpunkt verbunden ist, an der Mutter zieht.
  • Bisher - also ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen - waren dabei an der Zugstange die unten liegenden Gewindeflanken belastet, wonach während des reversierenden Hubes sich der Stößel der Presse mit der Kraft seiner Masse hingegen auf den oberen Gewindeflanken des Gewindes der Zugstangen abstützte. Somit fand bisher in diesem Gewinde mit jedem Pressenhub der besagte, sich nachteilig auf die Baulemente auswirkende Lastwechsel und Schlag statt, der nun durch die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung vorteilhaft eliminiert wird.
  • Bei einer Presse mit Unterantrieb wird demnach während des Umformvorgangs an den Zugpunkten mittels z. B. Gewindestange in dem Gewinde der Mutter gezogen, wohingegen in der dann folgenden Aufwärtsbewegung die Gewindestange den Stößel nach oben drückt und damit das Werkzeug öffnet. In dem Gewinde findet damit pro Hub ein Lastwechsel zwischen einem „Ziehen“ während des Umformvorgangs und einem „Drücken“ während der Öffnungsbewegung statt. Dieser Lastwechsel innerhalb des Gewindes kann ohne die erfinderische Maßnahme zu erhöhter Belastung durch Stöße in dem Gewinde führen und sich negativ auf die Betriebsdauer der Bauteile auswirken.
  • Um dies zu verhindern wird über den Kolben eine Vorspannkraft auf das Gewinde aufgebracht und somit quasi der Stößel nach oben gezogen und immer die gleiche Gewindeflanke während des Umformprozesses und der anschließenden Hochlaufbewegung belastet. Es wird ein sich nachteilig auswirkender Lastwechsel in dem Gewinde sowohl bei einem normalen Betrieb als auch bei einem auftretenden Schnittschlag vermieden. Daraus ergibt sich auch die Möglichkeit, einen eingangs beschriebenen Pneumatikzylinder von der Kraftwirkung her an einem anderen Bauteil anzuordnen, was bauliche Vorteile bewirken kann.
  • Erfindungsgemäß wird erreicht, dass über die eine zusätzliche Kraft beaufschlagte Einheit, vorzugsweise ausgeführt als Kolben-Zylinder-Konstruktion, eine Zusatzkraft auf das Gewinde aufgebracht wird, wobei die Zusatzkraft größer als die Gewichtskraft des das Hubelement bildenden Stößels und entgegengesetzt der Gewichtskraft des Stößels gerichtet ist und in entgegengesetzter Richtung der Gewichtskraft des Stößels wirkt. Somit werden auch die unteren Flanken des Gewindes an den entsprechenden Gegenflanken des Gewindes der Mutter zur Anlage gebracht. Der stirnseitig auf die Zugstange wirkende Kolben, der in dem Zylinder geführt ist, wird mit dem im Volumenraum befindlichen Medium wie Drucköl beaufschlagt. Über die wirksame Kolbenfläche des Kolbens und den entsprechenden Druck in dem Volumenraum kann die an den Flanken wirksame resultierende Kraft im Gewinde eingestellt werden.
  • Sinnvollerweise kann im Volumenraum ein Druck über in der Maschine sowieso verwendetes Schmieröl aufgebaut werden.
  • Alternativ dazu kann Hydrauliköl oder auch eine pneumatische oder gasförmige Ausführung verwendet werden.
  • Die Erfindung ist speziell bei einer solchen Presse anwendbar, bei der neben den Hauptkomponenten (Pressengestell, Antrieb und Pressenstößel) auch die Einrichtung des eingangs beschriebenen, so genannten Stößelgewichtsausgleiches (SGA) verwendet werden soll. Wie eingangs ausgeführt diente der SGA bisher dazu, lediglich das Gewicht des Stößels zu kompensieren, nicht jedoch die Masse. Hierzu werden in der Regel pneumatische vorgespannte Zylinder zwischen dem Pressengstell und dem Stößel installiert, so dass das Gewicht des Stößels durch die SGA-Zylinder aufgenommen und der Antrieb durch das Gewicht des Stößels in der Abwärtsbewegung nicht beschleunigt wird, wobei im Gegenzug in der Aufwärtsbewegung nicht gebremst wird, da der Druck in den SGA-Zylindern so eingestellt wird, dass er in etwa dem Stößelgewicht entspricht.
  • Vorteilhaft wird erfindungsgemäß im Zug-/Druckpunkt die Kraft der SGA-Zylinder kleiner als das Stößelgewicht ausgelegt, wobei während der Abwärtsbewegung der Druck und damit die Kraft der SGA-Zylinder zunimmt und im unteren Druckpunkt die Kraft größer als die Gewichtskraft des Stößels beträgt. Diese abhängige Kraftveränderung bewirkt einen Lastwechsel in den Antriebselementen, was aus schmierungstechnischen Gründen vorteilhaft wirkt. Damit wird angestrebt, dass vor Aufsetzen des Stößels auf das Unterwerkzeug die Kraft der Ausbalancierungszylinder größer als die Gewichtskraft des Stößels ist und somit alle kraftübertragenden Teile des Antriebs bereits leicht vorgespannt sind bzw. anliegen, so dass bei Auftreffen des Stößels auf das Unterwerkzeug keine schlagartige Krafteinleitung oder Kraftrichtungsumkehr erfolgt, was sich vorteilhaft auf die Lebensdauer der Presse auswirkt.
  • Ebenfalls kann durch die Einrichtung der SGA-Zylinder zumindest teilweise dem so genannten Schnittschlag entgegengewirkt werden. Alternativ zu den in sich verspannten Druckpunkten soll erfindungsgemäß bei Pressen mit Unterflurantrieb ein externer Stößelgewichtsausgleich zwischen den Pressengestellen und dem Stößel angebracht werden.
  • Das Ausgleichelement wird aus besagter mittels eines Mediums druckbeaufschlagbaren Kolben-/Zylindereinheit gebildet, womit
    • - die während der Bewegung des Hubelementes oder Stößels steuer- oder regelbare Veränderung oder Konstanthaltung eines Druckes im Ausgleichelement und
    • - die Erhöhung des Druckes zur Minderung eines Durchschlagens des Hubelementes oder Stößels

    realisiert werden.
  • Das Ausgleichelement ist bei wechselnder Richtung des Hubelementes wie im Pendelbetrieb mittels wechselnder, d.h. die Bauteile vor Aufsetzen des Hubelementes auf das Werkzeugunterteil spannender Kraft beaufschlagbar.
  • Diesen Lösungsmerkmalen liegt zu Grunde, dass beim Betrieb moderner Pressen mit Servomotoren es aus Sicht der Ausbringungsoptimierung und des Energieverbrauchs sinnvoll sein kann, neben dem kontinuierlichen Dauerlauf diskontinuierliche Betriebsmodi zu verwenden bis hin zu Pendelbetriebsweisen. Hier wird nicht mehr der volle Stößelhub ausgenutzt, sondern jeweils vor Erreichen des oberen Totpunktes die Presse abgebremst und durch Drehrichtungsumkehr abwärts gesteuert. Bei diesen Betriebszuständen kann über die gezielte Beeinflussung des Druckes im SGA (Stößelgewichtsausgleich) auf die Motorbelastung des Hauptantriebes Einfluss genommen werden. Im Extremfall könnte dann die komplette Einrichtung der SGA-Zylinder sogar entfallen. Bei Entfallen der SGA-Zylinder würden dann aber die nachteilig beschriebenen Lastwechsel beim Aufsetzen des Stößels mit dem Unterwerkzeug stattfinden. Um speziell den Zug-Druck-Punkt vor diesen schlagartigen und stoßbelasteten Kraftwechseln zu schützen, wird die vorbeschriebene Lösung gewählt, die sich vorzugsweise auf die Anwendung von Pressen bezieht.
  • Die Lösungsvarianten können funktional so zusammenwirken, indem bei einer Presse die Einheit und das Ausgleichelement eine Baueinheit bilden
  • Vorteilhaft kann vorgesehen werden, dass das Ausgleichelement bei wechselnder Richtung des Hubelementes - also im Pendelbetrieb - mittels wechselnder, d.h. die Bauteile vor Aufsetzen des Hubelementes auf das Werkzeugunterteil spannender Kraft beaufschlagbar ist, wobei mindestens das Ausgleichelement oder die Einheit oder beide Elemente das Hubelement führend ausgebildet sind. Somit wird vorteilhaft eine Führungsfunktion zwischen dem Hubelement und einem ein Werkzeugunterteil aufnehmenden Tisch ausgeübt.
  • Es wird für die Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine eine Steuerung/Regelung vorgesehen, mittels der Daten,
    1. a) die größer als die Gewichtskraft des Hubelementes dimensionierte zusätzliche Kraft entgegengesetzt einer Gewichtskraft des Hubelementes gerichtet sind und
    2. b) die die beaufschlagte zusätzliche Kraft mindestens einen durch die originäre Kraft minder belasteten Bereich der Verbindungsanordnung zu einem Anliegen dieses Bereiches mit mindestens einem Gegenbereich des Verbindungselementes der Verbindungsanordnung führen,

    verarbeitet werden.
    Die Erfindung wird nachstehend an einer als Presse mit Unterantrieb ausgebildeten Werkzeug- oder Arbeitsmaschine beschrieben.
  • Figurenliste
  • In den Zeichnungen zeigen am Beispiel der Presse
    • 1 eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung 1 an dem in wechselnder Richtung wirkenden Stößel 5 der Presse mit der die Gewichtskraft des Stößels 5 kompensierenden Einheit 6 und
    • 2 eine schematisch-konstruktiv dargestellte Zusammenwirkung des in einer Zugstange 1.1 der Presse angeordneten und vor Aufsetzen des Stößels 5 auf das Werkzeugunterteil 5.2 die Zugstange 1.1 vorspannenden Ausgleichelementes 5.3, und zwar in der
      • o Einzelheit a) als Variante mit von der Einheit 6 baulich getrenntem Ausgleichelement 5.3 und
      • o Einzelheit b) als Baueinheit von Einheit 6 mit Ausgleichelement 5.3.
  • Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
  • In der 1 ist aus einer hier insgesamt nicht dargestellten Presse mit einem Unterantrieb, die über eine in einem Unterbau angeordnete Antriebseinrichtung verfügt, ein einen Hub ausführender Stößel als Hubelement 5, der ein Werkzeugoberteil 5.1 (nach 2) aufnimmt, mit mindestens einer in einem Zug-/Druckpunkt 2 angreifenden Zug-/Druckelement 1.1, nach 2 hier eine Zugstange, wiedergegeben. Zu einem in einem nicht bezeichneten Unterbau angeordneten Werkzeugunterteil 5.2 (siehe 2) soll das korrespondierende Werkzeugoberteil 5.1 ein nicht dargestelltes Werkstück bearbeiten oder verformen, welcher Vorgang dem Fachmann geläufig ist.
  • Gemäß der 1 ist eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung 1 an dem in wechselnder Richtung eine Kraft übertragenden Hubelement 5, dem Stößel der Presse, im Wesentlichen mit mindestens einer in je einem Zug-/Druckpunkt 2 des Hubelementes 5 wie Stößel angreifenden Zug-/Druckelement 1.1 wie der Zugstange dargestellt, welche Zugstange 1.1 mit einem im Stößel 5 gelagerten Verbindungselement 4 eine Verbindung 3 mit dem Stößel 5 bildet. Die Zugstange 1.1 ist mit einer auf die Verbindung 3 eine zusätzliche Kraft beaufschlagbaren Einheit 6 verbunden.
  • Mit dieser Einheit 6 wird ein Grundgedanke der Erfindung, nämlich mittels einer unabhängig von einer Antriebskraft für das Hubelement 5 jeweils wirkenden Kraft die Verbindungsanordnung 1 oder den Zug-/Druckpunkt 2 vorzuspannen, realisiert.
  • Dabei weist die Zugstange 1.1 einen Bereich oder ein Teil 1.2 (siehe 2) für die lösbare Verbindung 3 (siehe 2) mit dem Verbindungselement 4 (siehe 2) auf, wobei die lösbare Verbindung 3 ein Gewinde bildet, das Verbindungselement 4 eine im Stößel 5 verdrehbare Mutter ist und die Einheit 6 einen ersten Kolben 6.1 und einen ersten Zylinder 6.2 umfasst. Der erste Kolben 6.1 steht zu dem Teil 1.2 die zusätzliche Kraft beaufschlagend im Kontakt.
  • Somit wird im Folgenden bei der Presse mit Unterantrieb als Hubelement 5 der Stößel und als Zug-/Druckelement 1.1 die Zugstange bezeichnet, wobei das Teil 1.2 mit der verdrehbaren Mutter 4 die lösbare Verbindung 3 mit Gewinde darstellt. Im Detail sind dem Fachmann derartige Maschinenelemente bekannt.
  • Aus der 1 ist nun nachvollziehbar, dass an dem relevanten Zug-/Druckpunkt 2 über das Gewinde 3 von den Zugstangen 1.1 eine wechselnde Beaufschlagung ausgeübt wird. Demnach wird einerseits während des Umformvorgangs in dem Gewinde 3 an der Mutter 4 gezogen, wohingegen andererseits in der dann folgenden Aufwärtsbewegung der Stößel 5 das Gewinde 3 entgegengesetzt beaufschlagt und damit das Werkzeug, d.h. das Werkzeugoberteil 5.1 zum Werkzeugunterteil 5.2 öffnet (siehe 2). In dem Gewinde 3 findet damit pro Hub ein Lastwechsel zwischen einem „Ziehen“ während des Umformvorgangs und einem „Drücken“ während der Öffnungsbewegung statt. Unter „Öffnungsbewegung“ ist der Ablauf zu verstehen, der dem Auseinanderbewegen eines dem Stößel 5 (siehe 2) zugeordneten Werkzeugoberteils 5.1 von einem Werkzeugunterteil 5.2 entspricht.
  • Dieser innerhalb des Gewindes 3 zu erhöhter Belastung durch Stöße in dem Gewinde führende Lastwechsel wird nun erfindungsgemäß dadurch in seiner Wirkung kompensiert, dass über den ersten Kolben 6.1 eine Vorspannkraft auf das Gewinde 3 aufgebracht und somit der Stößel 5 nach oben gezogen und immer die Gewindeflanken während des Umformprozesses und der anschließenden Hochlaufbewegung richtungsmäßig gleich belastet.
  • Somit wird ein Lastwechsel in dem Gewinde 3 sowohl bei einem normalen Betrieb als auch bei einem auftretenden Schnittschlag vermieden. Daraus ergibt sich auch die Möglichkeit, die Einheit 6 von der Kraftwirkung her an einem anderen Bauteil anzuordnen, was noch weiter unten hervorgehobene bauliche Vorteile bewirkt.
  • Funktional werden die konstruktiven Merkmale der Verbindungsanordnung 1 so in ihrer Wirkung verknüpft, dass
    • - die zusätzliche Kraft größer als die Gewichtskraft des das Hubelement 5 bildenden Stößels und entgegengesetzt einer Gewichtskraft des Stößels gerichtet ist,
    • - die durch die originäre Kraft minder belasteten Flanken des das Teil 1.1 bildenden Gewindes 3 mittels der beaufschlagten zusätzlichen Kraft zu einem Anliegen dieser Flanken mit entsprechenden Flanken des Gewindes 3 der Mutter 4 führt,
    • - an den beteiligten Flanken im Gewinde 3 eine resultierende Kraft mittels der Einheit 6 aus dem ersten Kolben 6.1und einem ersten Zylinder 6.2 einstellbar ist und
    • - die resultierende Kraft über eine wirksame Kolbenfläche des ersten Kolbens 6.1 und mittels eines flüssigen oder gasförmigen Mediums in einem ersten Volumenraum 6.3 der Einheit 6 aus erstem Kolben 6.1 und erstem Zylinder 6.2 einstellbar ist, wobei
    • - die einstellbare resultierende Kraft in Abhängigkeit der in der Richtung der originären Kraft auf das Hubelement 5 wirkenden Lastwechsel steuer- oder regelbar ist.
  • Das Ausführungsbeispiel wird vervollkommnet, wenn der erste Volumenraum 6.3 zur Versorgung mit dem Medium mit einem für den Betrieb der Werkzeugmaschine verwendeten, hier nicht dargestellten Mediumreservoir z.B. absperrbar verbunden ist und somit sowieso diesbezüglich vorhandenes Medium für den Betrieb der Presse verwendet werden kann.
  • Die Erfindung wird gemäß 2 mit konstruktiven Mitteln bei einer Presse mit dem nicht bezeichnetem Unterantrieb ausgebaut. Somit wird die Erfindung in einer Komplexität ausführbar, nämlich mittels der unabhängig von einer Antriebskraft für das Hubelement 5 jeweils wirkenden Kraft die Verbindungsanordnung 1 oder den Zug-/Druckpunkt 2 vorzuspannen - wie zu 1 beschrieben - auch die Gewichtskraft des Hubelementes 5 zu kompensieren oder die Verbindungsanordnung 1 oder den Zug-/Druckpunkt 2 vorzuspannen und die Gewichtskraft des Hubelementes 5 zu kompensieren.
  • Dabei ist die jeweils unabhängig von der Antriebskraft für das Hubelement 5 wirkende Kraft größer als die Gewichtskraft des Hubelementes 5, und in der Verbindungsanordnung 1 wird die resultierende Kraft eingestellt, und zwar gesteuert oder geregelt in Abhängigkeit von den in der Richtung der Kraft auf das Hubelement 5 wirkenden Lastwechsel. Das erfolgt unabhängig von der Antriebskraft für das Hubelement 5 jeweils wirkenden Kraft für eine Vorspannung der Verbindungsanordnung 1 oder des Zug-/Druckpunktes 2 oder für die kompensierende Gewichtskraft des Hubelementes 5 in Abhängigkeit von Prozeßzuständen der Presse. Besagte Abhängigkeit kann außerdem
    • - von aus einer zeitlichen Abfolge des Verlaufes des Hubelementes wie Stößel 5,
    • - von aus einer wegbezogenen Position des Hubelement wie Stößel 5

    gewonnenen Daten gesteuert oder geregelt werden.
  • Die unabhängig von der Antriebskraft für das Hubelement 5 jeweils wirkende Kraft wird zur Veränderung oder Konstanthaltung eines auszuübenden Druckes für die Vorspannung der Verbindungsanordnung 1 oder des Zug-/Druckpunktes 2 oder die Kompensierung der Gewichtskraft des Hubelementes 5 erzeugt.
  • Gemäß 2 wird beim Auftreffen des Stößels 5 mit dem Werkzeugoberteil 5.1 auf das Werkzeugunterteil 5.2 die schlagartige Krafteinleitung oder Kraftrichtungsumkehr auf der Grundlage des erfindungsgemäßen Grundgedankens, nämlich der Verbindungsanordnung 1 und dem in wechselnder Richtung wirkenden Stößel 5 eine eine zusätzliche Kraft erzeugende Einheit 6 zuzuordnen, hinsichtlich der nachteiligen Wirkung ausgeschaltet (im Pressenbau mit schneidenden Funktionen wird dieses Phänomen fachmännisch üblich auch als Schnittschlag bezeichnet, obwohl es in diesem Beispiel ein Aufsetzschlag ist mit gleichermaßen nachteiligen Wirkungen auf das Konstruktionssystem des Pressengestells).
  • Dazu wird nicht nur die die Gewichtskraft des den Stößel 5 mit dem Werkzeugoberteil 5.1 mindestens teilweise kompensierende Einheit 6, sondern zur vorteilhaften Vermeidung besagter auf das Werkzeugunterteil 5.2 schlagartig einwirkenden Krafteinleitung ein vorspannendes Ausgleichelement 5.3 vorgesehen. Dieses ist in diesem Beispiel in die Zugstange 1.1 als ein Element des Antriebstranges der Presse angeordnet und spannt selbige Zugstange 1.1 vor dem Aufsetzen des Hubelementes wie Stößel auf das Werkzeugunterteil 5.2 vor.
  • Das Ausgleichelement 5.3 wird hier aus einer mittels eines Mediums druckbeaufschlagbaren Kolben-/Zylindereinheit mit einem zweiten Kolben 5.3.1, einem zweiten Zylinder 5.3.2 und einem zweiten Volumenraum 5.3.3 gebildet, wobei
    • - eine während der Bewegung des Hubelementes oder Stößels 5 steuer- oder regelbare Veränderung oder Konstanthaltung eines Druckes im Ausgleichelement 5.3 und
    • - eine Erhöhung des Druckes im Ausgleichelement 5.3 zur Minderung eines „Durchschlagens“ des Hubelementes oder Stößels 5

    sorgen.
  • Der erste Volumenraum 6.3 der Einheit 6 und der zweite Volumenraum 5.3.3 des Ausgleichelementes 5.3 sind zur Versorgung mit dem Medium mit einem für den Betrieb der Werkzeugmaschine wie Presse mindestens verwendeten, nicht dargestellten Mediumreservoir, Ausgleichgefäß, Kessel- oder Kolbenspeicher oder Blasenspeicher absperrbar verbunden.
  • Es liegt im Sinne der erfindungsgemäß zu erzielenden Wirkung, daß die Einheit 6 und/oder das Ausgleichelement 5.3 auch aus Federsystemen oder rotatorischen Einheiten gebildet werden kann.
  • Nach 2 ist das Ausgleichelement 5.3 als Kolben-/Zylindereinheit in die Zugstange 1.1 der Presse integriert; an dieser Stelle kann aber auch ein rotatorisches Antriebssystem wie Luftmotor verwendet werden.
  • Das Ausgleichelement 5.3 ist bei wechselnder Richtung des Stößels 5 im Pendelbetrieb, d.h. die Bauteile vor Aufsetzen des Stößels 5 auf das Werkzeugunterteil 5.2 spannender Kraft beaufschlagbar.
  • In der 2 sind zwei erfindungsgemäße Ausführungen mit den Einzelheiten a) und b) dargestellt, die der Verfahrensausführung gerecht werden.
  • In der Variante 2 a) sind die Einheit 6 und das Ausgleichelement 5.3 als getrennte Baueinheiten angeordnet, wobei
    • - die Einheit 6 allein die Funktion der eine zusätzliche Kraft erzeugenden Einheit 6 erfüllt und
    • - das Ausgleichelement 5.3 allein das vorspannende Ausgleichelement (5.3) bildet.
  • Damit können besagte Baueinheiten unabhängig voneinander angesteuert werden.
  • In der Variante 2 b) sind die Einheit 6 und das Ausgleichelement 5.3 als integrierte Baugruppe ausgeführt, wobei die Funktion der Einheit 6 und die Funktion des Ausgleichelementes 5.3 so miteinander gekoppelt sind, daß eine gemeinsame Ansteuerung bei individuell ausführbaren Operationsschritten realisiert werden kann, d.h. die oben offenbarten Wirkungen, wie die Erzeugung der zusätzlichen Kraft als auch die schlagverhindernde Wirkung der Vorspannung. Diese Variante 2 b) eröffnet außerdem für Umformpressen die Möglichkeit größerer Bearbeitungsräume (für z.B. sperrige Teile), auch zur Unterstützung einer Freigängigkeit der Presse.
  • Aus den Darstellungen in 1 und 2 ergibt sich beispielsweise, dass
    • - die Einheit 6 in der Ausführung gemäß 1 den Zug-/Druckpunkt 2 vorspannt, wobei damit die Gewichtskraft des Hubelementes 5 noch nicht kompensiert wird;
    • - in der Ausführung gemäß 2 a) die Einheit 6 den Zug-/Druckpunkt 2 und die gesamte Verbindungsanordnung 1 einschließlich z.B. eines hier nicht dargestellten Zahnradgetriebes des originären Antriebs vorspannt;
    • - in der Ausführung gemäß 2 b) die Funktionen der Einheit 6 und des Ausgleichelementes 5.3 in einer raumsparenden Baueinheit zusammengeführt sind.
  • Zur Ausübung der erfindungsgemäßen Funktionen wird in ein jeweiliges Prozeßprogramm eine Steuerung/Regelung 7 integriert, mittels der Daten,
    1. a) die größer als die Gewichtskraft des Hubelementes wie Stößel 5 dimensionierte zusätzliche Kraft entgegengesetzt einer Gewichtskraft des Stößels 5 gerichtet sind und
    2. b) die die beaufschlagte zusätzliche Kraft mindestens einen durch die originäre Kraft minder belasteten Bereich der Verbindungsanordnung zu einem Anliegen dieses Bereiches mit mindestens einem Gegenbereich des Verbindungselementes der Verbindungsanordnung führen,

    verarbeitet und eingesteuert werden.
  • Für die Presse kann die Steuerung/Regelung 7 mindestens Daten,
    • - die der Einstellung der resultierenden Kraft der Einheit 6 oder des Ausgleichelementes 5.3 dienen,
    • - die aus dem Prozess oder den Zuständen der Presse für die steuer- oder regelbare Verbindungsanordnung gewonnen wurden,
    • - die aus der zeitlichen Abfolge des Verlaufes des Hubelementes wie Stößels 5 für die Daten steuer- oder regelbare Verbindungsanordnung 1 gewonnen wurden,
    • - die aus der wegbezogenen Position des Hubelement wie Stößel 5 für die Daten steuer- oder regelbare Verbindungsanordnung 1 gewonnen wurden,
    • - die in Abhängigkeit der in der Richtung der originären Kraft auf das Hubelement wie Stößel 5 wirkenden Lastwechsel gewonnen wurden oder
    • - aus dem ersten Volumenraum 6.3 und dem zweiten Volumenraum 5.3.3

    verarbeiten und einsteuern.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die für eine Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine, wie sie als Presse ausführbar ist, erfindungsgemäß entwickelte Verbindungsanordnung 1 ist mit den angegebenen technischen Mitteln konstruktiv und technologisch realisierbar und kann vorteilhaft bei den Betreibern von einschlägigen Werkzeug- oder Arbeitsmaschinen, insbesondere bei gattungsgemäßen Pressen, den Gebrauchswert erhöhen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1 =
    Verbindungsanordnung
    1.1 =
    Zug-/Druckelement, Zugstange, Antriebsstrang
    1.2 =
    Bereich oder Teil des Zug-/Druckelementes, Gewindeteil
    2 =
    Zug-/Druckpunkt
    3 =
    lösbare Verbindung, Gewinde
    4 =
    Verbindungselement, verdrehbare Mutter
    5 =
    Hubelement, Stößel
    5.1 =
    Werkzeugoberteil
    5.2 =
    Werkzeugunterteil
    5.3 =
    Ausgleichelement, Kolben-/Zylindereinheit
    5.3.1 =
    zweiter Kolben
    5.3.2 =
    zweiter Zylinder
    5.3.3 =
    zweiter Volumenraum
    6 =
    Einheit
    6.1 =
    erster Kolben
    6.2 =
    erster Zylinder
    6.3 =
    erster Volumenraum
    7 =
    Steuerung/Regelung

Claims (14)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine, insbesondere Presse, mit einer als Unterantrieb in einem Unterbau angeordneten Antriebseinrichtung, die über eine Verbindungsanordnung (1) mit einem Zug-/Druckelement (1.1), insbesondere Zugstange, und mindestens einem Zug-/Druckpunkt (2) über ein betriebenes Hubelement (5), insbesondere Stößel, unmittelbar oder mittelbar auf ein zu bearbeitendes Werkstück wirkt, wobei durch die Verbindungsanordnung eine Antriebskraft in wechselnder Richtung übertragen wird, und durch Einleiten einer wirkenden Kraft, wobei die wirkende Kraft unabhängig von der Antriebskraft für das Hubelement (5) wirkt, entgegengesetzt einer Gewichtskraft des Hubelementes (5) gerichtet und größer als eine Gewichtskraft des Hubelementes ausgelegt ist, mittels eines Ausgleichelementes (5.3) oder einer Einheit (6), in der das Zug-/Druckelement (1.1), den Zug-/Druckpunkt (2) und eine lösbare Verbindung (3) mit einem Verbindungselement (4) umfassenden Verbindungsanordnung (1) eine Vorspannung und eine (Schnitt-) Schlagdämpfung sowie eine Kompensierung der Gewichtskraft des Hubelementes (5) erzeugt wird, wobei mittels der Einheit (6) in dem Zug-/Druckpunkt (2) und der lösbaren Verbindung (3) ausgebildet als Gewinde mit dem Verbindungselement (4) ausgebildet als verdrehbare Mutter der Verbindungsanordnung (1) eine Vorspannung und eine (Schnitt-) Schlagdämpfung derart erzeugt wird, dass das Gewinde schlagfrei verspannt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsanordnung (1) eine resultierende Kraft aus einer Gewichtskraft des Hubelementes (5) und den durch das Ausgleichelement (5.3) oder die Einheit (6) erzeugten, der Gewichtskraft des Hubelementes (5) entgegenwirkenden Kräften eingestellt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die resultierende Kraft in Abhängigkeit von den in der Richtung der Kraft auf das Hubelement (5) wirkenden Lastwechseln gesteuert oder geregelt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer aus dem Ausgleichelement (5.3) und der Einheit (6) gebildeten Baueinheit in der Verbindungsanordnung (1) eine Vorspannung und eine (Schnitt-)Schlagdämpfung sowie die Kompensierung der Gewichtskraft des Hubelementes (5) erzeugt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsanordnung (1) durch einen in einem ersten Volumenraum (6.3) der Einheit (6) einstellbaren Druck o die Gewichtskraft des Hubelementes (5) einstellbar kompensiert wird, o bei einem ansteigendem Druck oder höher eingestelltem Druck der Zug-/Druckpunkt (2) mit den in dem Kraftfluss befindlichen Teilen vorgespannt wird und o bei einer weiteren Krafterhöhung in dem Zug-/Druckelement (1.1) sowie nicht bezeichneten Bauteilen wie Pleuel, Bolzen, Lagerung eine Vorspannung und eine (Schnitt-) Schlagdämpfung mit Kompensierung der Gewichtskraft des Hubelementes (5) erzeugt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Veränderung des im Volumenraum 6.3 eingestellten Druckes in Abhängigkeit von Prozessdaten der Werkzeugmaschine oder der Arbeitsmaschine, insbesondere der Presse erfolgt.
  7. Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine, insbesondere Presse, die zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 umfasst a) einen Maschinentisch mit einem Werkzeugunterteil (5.2) und ein Hubelement (5) wie Stößel mit einem Werkzeugoberteil (5.1), wobei das Hubelement (5) wie Stößel oberhalb des Maschinentischs und mittels einer in einem Unterbau angeordneten Antriebseinrichtung, einem so genannten Unterantrieb, gegen den Maschinentisch bewegbar angeordnet ist, b) eine Antriebseinrichtung für das Hubelement (5) wie Stößel mit mindestens einem Zug-/Druckelement (1.1) wie Zugstange mit Pleuel, Pleuellager und Bolzen oder Zapfen, woran das Hubelement (5) wie Stößel gekoppelt ist, c) mindestens eine Kurbelwelle, an der mindestens ein Zug-/Druckelement (1.1) wie Zugstange mit Pleuel, Pleuellager und Bolzen oder Zapfen in dem Pleuellager angekoppelt ist, d) mindestens einen Motor zum Antreiben der Kurbelwelle, e) eine das Zug-/Druckelement (1.1), einen Zug-/Druckpunkt (2) und eine lösbare Verbindung (3) mit einem Verbindungselement (4) umfassende Verbindungsanordnung (1) und f) eine Steuerung und Regelung (7), wobei ein von der Antriebseinrichtung separiertes, krafterzeugendes Ausgleichelement (5.3) oder eine von der Antriebseinrichtung separierte, krafterzeugende Einheit (6), zwischen dem Maschinentisch und dem Hubelement (5) zur Erzeugung einer Vorspannung und einer (Schnitt-) Schlagdämpfung sowie einer Kompensierung der Gewichtskraft des Hubelementes (5) der Verbindungsanordnung (1) zugeordnet ist, wobei in der Verbindungsanordnung (1) die lösbare Verbindung (3) als Gewinde und das Verbindungselement (4) als verdrehbare Mutter ausgebildet sind, sodass das Gewinde schlagfrei verspannbar ist.
  8. Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch das in der Verbindungsanordnung (1) eine resultierende Kraft einstellbare Ausgleichelement (5.3) oder die in der Verbindungsanordnung (1) eine resultierende Kraft einstellbare Einheit (6).
  9. Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch die die resultierende Kraft in Abhängigkeit der in der Richtung der Kraft der auf das Hubelement (5) wirkenden Lastwechsel einstellbare Steuerung und Regelung (7).
  10. Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch die die resultierende Kraft mittels - einer wirksamen Kolbenfläche eines zweiten Kolbens (5.3.1) und mittels des Mediums in einem zweiten Volumenraum (5.3.3) des Ausgleichelementes (5.3) aus einem zweiten Kolben (5.3.1) und einem zweiten Zylinder (5.3.2) oder - einer wirksamen Kolbenfläche eines ersten Kolbens (6.1) und mittels eines Mediums in einem ersten Volumenraum (6.3) der Einheit (6) aus einem ersten Kolben (6.1) und einem ersten Zylinder (6.2) einstellbare Verbindungsanordnung (1).
  11. Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichelement (5.3) oder die Einheit (6) als ein rotatorisches Antriebssystem ausgebildet ist.
  12. Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Presse das Hubelement (5) als ein auf das Werkzeugunterteil (5.2) mittels des Werkzeugoberteils (5.1) wirkender Stößel ausgebildet ist und das Ausgleichelement (5.3) oder die Einheit (6) in der das Zug-/Druckelement (1.1) bildenden Zugstange angeordnet ist.
  13. Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Presse das Ausgleichelement (5.3) und die Einheit (6) eine Baueinheit bilden.
  14. Werkzeugmaschine oder Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Presse das Ausgleichelement (5.3) oder die Einheit (6) für das in wechselnder Richtung als Stößel ausgebildete Hubelement (5) führend gestaltet ist.
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