DE102012202840A1

DE102012202840A1 - Sheet metal working tool e.g. press-bonded sheet metal working tool, for shaping and/or cutting metal sheet material by press, has generator devices for converting portion of kinetic energy into electrical power for displacement of holder

Info

Publication number: DE102012202840A1
Application number: DE201210202840
Authority: DE
Inventors: Ingo Mantei
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2013-08-29

Abstract

The tool (100) has two tool parts between which a metal sheet material (400) is shaped and/or cut during a press-side produced closing movement (S). One of the tool parts comprises a pulling cushion device for operation of a metal sheet holder (230) displaced during the closing movement. The pulling cushion device comprises generator devices (258) e.g. dynamo and piezoelement (260), for converting a portion of press-side applied kinetic energy into an useful electrical power for displacement of the metal sheet holder during the closing movement. The tool parts comprise a tool lower part (200) and a tool upper part (300).

Description

Die Erfindung betrifft ein Blechbearbeitungswerkzeug zum Umformen und/oder Schneiden eines Blechmaterials mittels einer Presse. Ein solches Blechbearbeitungswerkzeug kann auch als pressengebundenes Blechbearbeitungswerkzeug bezeichnet werden. Es ist vorgesehen, dass dieses Blechbearbeitungswerkzeug wenigstens eine integrierte Ziehkisseneinrichtung für die Betätigung eines Blechhalters aufweist.The invention relates to a sheet metal working tool for forming and / or cutting a sheet material by means of a press. Such a sheet metal working tool can also be referred to as a press-bound sheet metal working tool. It is envisaged that this sheet metal working tool has at least one integrated die cushion device for actuating a sheet metal holder.

Die Erfindung betrifft ferner auch eine Gasdruckfeder zur Verwendung in einem Blechbearbeitungswerkzeug und insbesondere zur Verwendung in einer Ziehkisseneinrichtung.The invention further relates to a gas spring for use in a sheet metal working tool and in particular for use in a die cushion device.

Blechbearbeitungswerkzeuge der betreffenden Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Typischerweise umfassen diese Blechbearbeitungswerkzeuge mehrere Werkzeugteile, die zueinander relativbeweglich sind. Zwischen diesen Werkzeugteilen kann während einer pressenseitig erzeugten Schließbewegung das zu bearbeitende Blechmaterial umgeformt und/oder geschnitten werden. Bei den Werkzeugteilen handelt es sich insbesondere um ein Werkzeugoberteil und um ein Werkzeugunterteil, wobei das Werkzeugoberteil an einem Pressenstößel befestigt und das Werkzeugunterteil auf einem Pressentisch montiert ist. Durch Absenken des Pressenstößels kann das Blechbearbeitungswerkzeug geschlossen werden, wobei die Schließbewegung und die damit einhergehende Schließkraft gleichzeitig zum Umformen und/oder Schneiden des zwischen den Werkzeugteilen befindlichen Blechmaterials dient.Sheet metal working tools of the type in question are known from the prior art. Typically, these sheet metal forming tools include a plurality of tool parts which are relatively movable relative to each other. The sheet metal material to be processed can be shaped and / or cut between these tool parts during a closing movement produced on the press side. The tool parts are, in particular, an upper tool part and a tool lower part, wherein the upper tool part is fastened to a press ram and the lower tool part is mounted on a press table. By lowering the press ram, the sheet metal working tool can be closed, wherein the closing movement and the associated closing force simultaneously serves for forming and / or cutting the sheet metal material located between the tool parts.

Durch ein im Blechbearbeitungswerkzeug integriertes Ziehkissen (hierin auch als Ziehkisseneinrichtung bezeichnet) kann das Blechmaterial in bekannter Weise mittels eines Blechhalters oder dergleichen während des Umformens und/oder Schneidens geklemmt werden. Unter einem Ziehkissen bzw. einer Ziehkisseneinrichtung wird ein Mechanismus verstanden, der es ermöglicht, dass der Blechhalter während der Schließbewegung verdrängt wird und hierbei eine Kraftwirkung auf wenigstens einen Bereich des Blechmaterials ausübt.By a die cushion integrated in the sheet processing tool (also referred to herein as die cushion means), the sheet material can be clamped in a known manner by means of a sheet holder or the like during forming and / or cutting. Under a die cushion or a die cushion device is understood a mechanism that allows the blank holder is displaced during the closing movement and thereby exerts a force on at least a portion of the sheet material.

Beim Verdrängens des Blechhalters wird Arbeit (Verdrängungsarbeit) aufgewendet, die zumeist in Wärme umgewandelt wird. Vor allem bei schnelllaufenden Pressen (bspw. mit mehr als 20 und insbesondere mit mehr als 25 Arbeitshüben pro Minute) ist die erzeugte Wärme zuweilen so hoch, dass diese gezielt aus dem Blechbearbeitungswerkzeug abgeführt werden muss. Häufig sind daher zusätzliche Kühleinrichtungen wie bspw. Kühlaggregate erforderlich.When displacing the sheet metal holder work (displacement work) is spent, which is usually converted into heat. Especially with high-speed presses (eg with more than 20 and in particular with more than 25 strokes per minute), the heat generated is sometimes so high that it must be selectively removed from the sheet metal working tool. Frequently, therefore, additional cooling devices such as. Cooling units are required.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, neue Möglichkeiten bei der Gestaltung eines Blechbearbeitungswerkzeugs der betreffenden Art aufzuzeigen, um die mit dem Stand der Technik einhergehenden Nachteile zu vermeiden oder zumindest zu verringern.The object of the invention is to show new possibilities in the design of a sheet metal working tool of the type in question in order to avoid or at least reduce the disadvantages associated with the prior art.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Blechbearbeitungswerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich sowohl aus den vom Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.This object is achieved by a sheet metal working tool with the features of claim 1. Preferred developments and refinements emerge both from the claims dependent on claim 1 and from the following explanations.

Das erfindungsgemäße Blechbearbeitungswerkzeug zum Umformen und/oder Schneiden eines Blechmaterials mittels einer Presse weist wenigstens zwei Werkzeugteile auf, wobei es sich insbesondere um ein am Pressenstößel befestigtes Werkzeugoberteil und um ein auf dem Pressentisch befestigtes Werkzeugunterteil handelt, die zueinander relativbeweglich sind und zwischen denen das zu bearbeitende Blechmaterial während einer pressenseitig erzeugten Schließbewegung umgeformt und/oder geschnitten werden kann. Wenigstens eines der Werkzeugteile weist eine Ziehkisseneinrichtung zur Betätigung eines während der Schließbewegung verdrängten Blechhalters auf, wobei vorgesehen ist, dass diese Ziehkisseneinrichtung wenigstens eine Generatorvorrichtung umfasst, die während der Schließbewegung einen Anteil der pressenseitig aufgebrachten Bewegungsenergie bzw. Verdrängungsarbeit für die Verdrängung des Blechhalters in eine nutzbare elektrische Energie umwandelt bzw. umwandeln kann.The sheet metal working tool according to the invention for forming and / or cutting a sheet metal material by means of a press has at least two tool parts, which is in particular a tool top attached to the press ram and a tool bottom fixed to the press table which are relatively movable relative to each other and between which the one to be machined Sheet metal material can be formed and / or cut during a closing movement generated on the press side. At least one of the tool parts has a die cushion device for actuating a sheet holder displaced during the closing movement, wherein it is provided that this die cushion device comprises at least one generator device which during the closing movement a portion of the press side applied kinetic energy or displacement work for the displacement of the blank holder in a usable converts electrical energy or can convert.

Unter eine Generatorvorrichtung wird hierin allgemein eine Einrichtung verstanden, die Bewegungsenergie und/oder eine mechanische Kraft in eine elektrische Energie umwandelt bzw. umwandeln kann, wobei diese elektrische Energie abgegriffen und nahezu beliebig genutzt werden kann.In this context, a generator device is generally understood to mean a device which converts or converts kinetic energy and / or a mechanical force into electrical energy, wherein this electrical energy can be tapped and used almost as desired.

Indem ein Teil der pressenseitig geleisteten Verdrängungsarbeit mittels der wenigstens einen Generatorvorrichtung innerhalb des erfindungsgemäßen Blechbearbeitungswerkzeugs in elektrische Energie gewandelt wird, ist die Wärmeentwicklung im Blechbearbeitungswerkzeug sehr gering. Dadurch kann auf zusätzliche Kühleinrichtungen verzichtet werden. Zudem entsteht ein Platzbedarfsvorteil, da die Generatorvorrichtung im Blechbearbeitungswerkzeug weniger Platz in Anspruch nimmt, als eine Kühleinrichtung. Auch der Anschlussaufwand fällt bei einer Generatorvorrichtung deutlich geringer aus als bei einer Kühleinrichtung.By converting a part of the displacement work done on the press side into electrical energy by means of the at least one generator device within the sheet metal working tool according to the invention, the heat development in the sheet metal working tool is very low. This can be dispensed with additional cooling devices. In addition, a space requirement advantage arises because the generator device takes up less space in the sheet metal working tool, as a cooling device. The connection costs are significantly lower for a generator device than for a cooling device.

Ein beachtlicher Vorteil ist jedoch auch darin zu sehen, dass die pressenseitig aufgewendete Verdrängungsarbeit nunmehr zumindest teilweise als elektrische Energie zurückgewonnen werden kann, was im Blechbearbeitungswerkzeug und somit weitgehend unabhängig von der Presse erfolgt. Bislang blieb die innerhalb des Blechbearbeitungswerkzeugs in Wärme umgewandelte Verdrängungsarbeit nicht nur ungenutzt, sondern erforderte zudem noch zusätzliche Energie für die Kühlung. Mit dem erfindungsgemäßen Blechbearbeitungswerkzeug wird somit der energetische Gesamtwirkungsgrad des Umform- und/oder Schneidprozesses deutlich verbessert, was auch wirtschaftliche Vorteile mit sich bringt.However, a considerable advantage can also be seen in the fact that the displacement work expended on the press side is now at least partially recovered as electrical energy can do what is done in the sheet metal working tool and thus largely independent of the press. So far, the displacement work converted into heat within the sheet metal working tool not only remained unused, but also required additional energy for cooling. With the sheet metal working tool according to the invention thus the overall energy efficiency of the forming and / or cutting process is significantly improved, which also brings economic benefits.

Die Ziehkisseneinrichtung kann wenigstens eine Federeinrichtung für die Kraftbeaufschlagung und Rückstellung des Blechhalters aufweisen, was hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Federeinrichtung eine Gasdruckfeder ist. Bei Gasdruckfedern handelt es sich zumeist um Standardkomponenten und/oder Normbauteile, die in verschiedensten Ausführungen erhältlich sind.The die cushion device may comprise at least one spring device for the application of force and for returning the blank holder, which is sufficiently known from the prior art. It is preferably provided that the spring device is a gas pressure spring. Gas springs are usually standard components and / or standard components, which are available in various designs.

Die Generatorvorrichtung kann parallel zu einer solchen Federeinrichtung angeordnet sein. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Generatorvorrichtung direkt in einen Kraftfluss durch diese Federeinrichtung eingebunden ist. Dies kann bspw. dadurch erfolgen, dass die Federeinrichtung im Gesamten auf einer Generatorvorrichtung abgestützt ist, so dass die Generatorvorrichtung quasi zwischen der Federeinrichtung und einer Basis (bspw. der Werkzeuggrundplatte oder dergleichen) angeordnet ist. In diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, dass es sich bei der Generatorvorrichtung um wenigstens ein Piezoelement handelt. Ein Piezoelement ist ein als Standardkomponente erhältliches Bauteil, das den Piezoeffekt ausnutzt, um bei Einwirkung einer mechanischen Kraft eine elektrische Energie zu erzeugen.The generator device can be arranged parallel to such a spring device. Preferably, however, it is provided that the generator device is integrated directly into a force flow through this spring device. This can be done, for example, in that the spring device as a whole is supported on a generator device, so that the generator device is arranged quasi between the spring device and a base (for example the tool base plate or the like). In this case, it is preferably provided that the generator device is at least one piezoelectric element. A piezoelectric element is a component which is available as a standard component and utilizes the piezoelectric effect in order to generate electrical energy when a mechanical force is applied.

Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Generatorvorrichtung in eine solche Federeinrichtung integriert ist. D. h. die Federeinrichtung zur Kraftbeaufschlagung und Rückstellung des Blechhalters umfasst eine baulich eingebundene Generatorvorrichtung. Bei der integrierten Generatorvorrichtung kann es sich z. B. um wenigstens ein Piezoelement handeln. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die integrierte Generatorvorrichtung ein Dynamo bzw. eine Lichtmaschine ist. Ein Dynamo ist eine Einrichtung, die mechanisch angetrieben wird und hierbei mechanische Energie (Bewegungsenergie) in elektrische Energie umwandeln kann.Likewise it can be provided that the generator device is integrated in such a spring device. Ie. the spring device for applying force and returning the sheet metal holder comprises a structurally integrated generator device. In the integrated generator device may, for. B. act at least one piezoelectric element. Preferably, however, it is provided that the integrated generator device is a dynamo or an alternator. A dynamo is a device that is mechanically driven and can convert mechanical energy (kinetic energy) into electrical energy.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Federeinrichtung ferner eine integrierte mechanische Wandlerstufe bzw. ein Getriebe umfasst, die bzw. das mechanisch dem Dynamo vorgeschaltet ist und die bzw. das die Linearbewegung des Blechhalters (während der Schließbewegung) übersetzt, um hierdurch eine Anpassung an den Dynamo hinsichtlich Kraft oder Weg zu erreichen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Wandlerstufe die Linearbewegung des Blechhalters in eine Drehbewegung zum Antrieb des Dynamos umwandelt, was bspw. mittels Wandelmechanismus ähnlich wie bei einem Kinderkreisel oder einem Drillbohrer erfolgen kann.In particular, it is provided that the spring device further comprises an integrated mechanical converter stage or a gear which is mechanically connected upstream of the dynamo and the or the linear movement of the plate holder (during the closing movement) translated to thereby adapt to the dynamo in terms of strength or way to reach. In particular, it is provided that the converter stage converts the linear movement of the sheet metal holder in a rotary motion to drive the dynamo, which, for example, can be done by means of a conversion mechanism similar to a children's gyro or a drill.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Gasdruckfeder mit der integrierten Generatorvorrichtung derart ausgebildet und/oder derart in das Blechbearbeitungswerkzeug eingebunden ist, dass nur beim Verdrängung des Blechhalters (d. h. während der Schließbewegung) elektrische Energie erzeugt wird und dass bei der Rückstellung des Blechhalters (d. h. während der Öffnungsbewegung) keine elektrische Energie erzeugt wird. Das mechanische Rückstellen des Blechhalters in eine Ausgangslage kann somit ungehindert von Einflüssen aus einer Energiewandlung in elektrische Energie erfolgen. In dieser Zeitspanne kann die Stromerzeugung jedoch gegebenenfalls mittels Schwungmasse aufrecht erhalten werden, wie nachfolgend noch näher erläutert.Further, it is preferably provided that the gas spring with the integrated generator device is formed and / or so integrated into the sheet metal working tool that only during displacement of the sheet holder (ie during the closing movement) electrical energy is generated and that during the return of the sheet holder (ie during the opening movement) no electrical energy is generated. The mechanical resetting of the sheet holder in a starting position can thus be carried out unimpeded by influences from an energy conversion into electrical energy. In this period, however, the power generation can optionally be maintained by means of flywheel, as explained in more detail below.

Mit einem ersten nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe auch auf eine erfindungsgemäße Gasdruckfeder zur Verwendung in einem Blechbearbeitungswerkzeug und insbesondere in einem erfindungsgemäßen Blechbearbeitungswerkzeug. Es ist vorgesehen, dass diese Gasdruckfeder eine integrierte Generatorvorrichtung aufweist, die beim Komprimieren (und insbesondere nur beim Komprimieren) die extern aufgebrachte Bewegungsenergie bzw. Pressenkraft in eine nutzbare elektrische Energie umwandelt bzw. umwandeln kann. Bevorzugt ist vorgesehen, dass diese Gasdruckfeder mit einer Freilauffunktion für die integrierte Generatorvorrichtung ausgestattet ist, die eine ungehinderte Rückstellung der Gasdruckfeder ohne Erzeugung elektrischer Energie ermöglicht. Eine solche Freilauffunktion kann bspw. mit einer Kupplung oder dergleichen realisiert werden. Zudem kann die Gasdruckfeder eine mit der Generatorvorrichtung gekoppelte oder koppelbare Schwungmasse aufweisen.With a first independent claim, the solution of the problem also extends to a gas spring according to the invention for use in a sheet metal working tool and in particular in a sheet metal working tool according to the invention. It is envisaged that this gas spring has an integrated generator device that can convert or convert the externally applied kinetic energy or pressing force into a usable electrical energy during compression (and in particular only during compression). It is preferably provided that this gas spring is equipped with a freewheeling function for the integrated generator device, which allows unimpeded return of the gas spring without generating electrical energy. Such a freewheeling function can be realized, for example, with a clutch or the like. In addition, the gas spring may have a coupled to the generator device or couplable flywheel.

Mit einem zweiten nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe ferner auf eine bevorzugte Verwendung der mit einem erfindungsgemäßen Blechbearbeitungswerkzeug und/oder mit einer erfindungsgemäßen Gasdruckfeder erzeugten elektrischen Energie zum Aufladen von elektrischen Energiespeichern und/oder für den Betrieb von Nebenverbrauchern am erfindungsgemäßen Blechbearbeitungswerkzeug und/oder an der Presse. Ein elektrischer Energiespeicher kann z. B. der Akkumulator eines Flurförderzeugs, das im Umfeld der Presse bewegt wird, sein. Nebenverbraucher können z. B. Beleuchtungselemente im Werkzeug und/oder an der Presse sein.With a second independent claim, the solution of the task also extends to a preferred use of electrical energy generated by a sheet metal working tool according to the invention and / or with a gas spring according to the invention for charging electrical energy storage and / or for the operation of auxiliary consumers on the sheet metal working tool according to the invention and / or at the press. An electrical energy storage can, for. As the accumulator of a truck, which is moved in the vicinity of the press, be. Nebenverbraucher z. B. lighting elements in the tool and / or on the press.

Die vorausgehenden und nachfolgenden Erläuterungen gelten analog für alle Erfindungsgegenstände. Dies gilt insbesondere auch im Hinblick auf die beschriebenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen. The preceding and following explanations apply analogously to all subjects of the invention. This applies in particular also with regard to the described developments and refinements.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und in nicht einschränkender Weise anhand der einzigen Figur näher erläutert. Die in der Figur gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, unabhängig von gezeigten und/oder erläuterten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein.The invention will now be described by way of example and not by way of limitation with reference to the single FIGURE. The features shown in the figure and / or explained below may, regardless of the illustrated and / or explained combinations of features, be general features of the invention.

Die Figur zeigt in einer schematischen Schnittansicht einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Blechbearbeitungswerkzeugs, wobei es sich beispielhaft um ein einfaches Tiefziehwerkzeug (Umformwerkzeug) handelt.The figure shows a schematic sectional view of a section of a sheet metal working tool according to the invention, which is an example of a simple thermoforming tool (forming tool).

Das Blechbearbeitungswerkzeug 100 umfasst ein Werkzeugunterteil 200 und ein nur schematisch dargestelltes Werkzeugoberteil 300. Das Werkzeugunterteil 200 liegt auf einem nicht dargestellten Pressentisch auf. Das Werkzeugoberteil 300 ist an einem nicht dargestellten Pressenstößel befestigt und kann zusammen mit dem Pressenstößel in vertikaler Richtung bewegt werden.The sheet metal working tool 100 includes a tool base 200 and an only schematically illustrated tool shell 300 , The lower part of the tool 200 lies on a press table, not shown. The tool shell 300 is attached to a press ram, not shown, and can be moved together with the press ram in the vertical direction.

Das Werkzeugunterteil 200 umfasst eine Grundplatte 210 auf der ein starrer Umformstempel 220 aufgebaut ist. Mit 230 ist ein Blechhalter bezeichnet, der über mehrere Gasdruckfedern 250A und 250B auf der Grundplatte 210 abgestützt ist. Die Gasdruckfedern 250A und 250B gehören zu einem Ziehkissen bzw. zu einer Ziehkisseneinrichtung für die Betätigung des Blechhalters 230.The lower part of the tool 200 includes a base plate 210 on the a rigid forming die 220 is constructed. With 230 is a plate holder called, which has several gas springs 250A and 250B on the base plate 210 is supported. The gas springs 250A and 250B belong to a die cushion or to a die cushion device for the actuation of the sheet metal holder 230 ,

Durch Schließen des Blechbearbeitungswerkzeugs 100, was durch pressenseitiges Absenken des Werkzeugoberteils 300 erfolgt (siehe Pfeil S), kann das zwischen den Werkzeugteilen 200 und 300 befindliche Blechmaterial 400 umgeformt werden, wobei das Blechmaterial 400 in bekannter Weise durch den Blechhalter 230 gegen das Werkzeugoberteil 300 gedrückt wird. Einhergehend mit der Schließbewegung bzw. Abwärtsbewegung S des Werkzeugoberteils 300 wird der Blechhalter 230 entgegen der Kraftwirkung seitens der Gasdruckfedern 250A und 250B nach unten verdrängt, wobei die Federkolben bzw. Kolbenstangen 255 der Gasdruckfedern 250A und 250B in die Gasdruckfedergehäuse eingedrückt werden (siehe Pfeile K). Hierbei werden die Gasdruckfedern 250A und 250B komprimiert. Die Kraft bzw. Energie hierfür wird durch die Presse, in der das Werkzeug 100 eingebaut ist, aufgebracht.By closing the sheet metal working tool 100 , what by press-side lowering of the upper tool 300 takes place (see arrow S), this can be done between the tool parts 200 and 300 sheet metal material 400 be transformed, with the sheet material 400 in a known manner by the blank holder 230 against the tool shell 300 is pressed. Along with the closing movement or downward movement S of the upper tool part 300 becomes the blank holder 230 against the force effect of the gas springs 250A and 250B displaced downwards, with the spring piston or piston rods 255 the gas springs 250A and 250B be pressed into the gas spring housing (see arrows K). Here are the gas springs 250A and 250B compressed. The force or energy for this is through the press, in which the tool 100 is installed, applied.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Ziehkisseneinrichtung wenigstens eine Generatorvorrichtung umfasst, die während der Schließbewegung S einen Anteil der pressenseitig aufgebrachten Bewegungsenergie für die Verdrängung des Blechhalters 230 (was auch als Verdrängungsarbeit bezeichnet werden kann) in eine nutzbare elektrische Energie umwandeln kann. Eine solche Generatorvorrichtung kann unterschiedlich ausgebildet und in das Blechbearbeitungswerkzeug 100 eingebunden sein. Nachfolgend werden zwei bevorzugte Ausführungsmöglichkeiten erläutert.According to the invention, it is provided that the die cushion device comprises at least one generator device which, during the closing movement S, forms a portion of the kinetic energy applied to the press side for the displacement of the blank holder 230 (which can also be called displacement work) can convert into usable electrical energy. Such a generator device can be designed differently and in the sheet metal working tool 100 to be involved. Two preferred embodiments are explained below.

Eine erste Ausführungsmöglichkeit sieht vor, dass zwischen der Gasdruckfeder 250A und der Grundplatte 210 ein Piezoelement 260 angeordnet wird, das beim Schließen des Blechbearbeitungswerkzeugs 100 in den Kraftfluss von der Grundplatte 210 durch die Gasdruckfeder 250A zum Blechhalter 230 eingebunden ist. Die im Piezoelement 260 erzeugte elektrische Energie kann bspw. in Form einer Gleichspannung an Polklemmen abgegriffen und dann genutzt werden, was in der Figur nur schematisch dargestellt ist. Die Schließbewegung S ist im Übrigen spätestens dann beendet, wenn der Pressenstößel zusammen mit dem Werkzeugoberteil 300 den unteren Bewegungstotpunkt erreicht hat.A first embodiment provides that between the gas spring 250A and the base plate 210 a piezo element 260 is arranged when closing the sheet metal working tool 100 in the power flow from the base plate 210 through the gas spring 250A to the sheet holder 230 is involved. The in the piezo element 260 generated electrical energy can be tapped, for example, in the form of a DC voltage at Polklemmen and then used, which is shown only schematically in the figure. Incidentally, the closing movement S is terminated at the latest when the press ram together with the upper part of the tool 300 has reached the lower Bewegungsstotpunkt.

Eine zweite Ausführungsmöglichkeit sieht vor, dass in der Gasdruckfeder 250B eine Generatorvorrichtung 258 integriert ist. Die in dieser integrierten Generatorvorrichtung 258 erzeugte elektrische Energie kann bspw. in Form einer Gleichspannung an Polklemmen abgegriffen und dann genutzt werden, was in der Figur nur schematisch dargestellt ist.A second embodiment provides that in the gas spring 250B a generator device 258 is integrated. The in this integrated generator device 258 generated electrical energy can be tapped, for example, in the form of a DC voltage at Polklemmen and then used, which is shown only schematically in the figure.

Die Generatorvorrichtung 258 kann ein Dynamo sein, der durch eine Wandlerstufe oder durch ein Getriebe angetrieben wird, welches die Bewegung K der Kolbenstange 255 mit oder ohne Übersetzung an den Dynamo überträgt. Bevorzugt verfügt die Gasdruckfeder 250B über eine Freilauffunktion für die Generatorvorrichtung 258 bzw. für den Dynamo, so dass beim Öffnen des Blechbearbeitungswerkzeugs 100, wenn also der Blechhalter 230 durch die Gasdruckfeder 250B nach oben bewegt wird, keine Energiewandlung im integrierten Generator 258 erfolgt. Dies kann z. B. durch eine Kupplung bewerkstelligt werden, die nur dann eine mechanische Übertragung von der Kolbenstange 255 an die Generatorvorrichtung 258 bzw. den Dynamo ermöglicht, wenn die Gasdruckfeder 250B durch Einschieben bzw. Eindrücken der Kolbenstange 255 in das Gasdruckfedergehäuse komprimiert wird.The generator device 258 may be a dynamo, which is driven by a converter stage or by a transmission which controls the movement K of the piston rod 255 transmits with or without translation to the dynamo. Preferably, the gas spring has 250B via a freewheeling function for the generator device 258 or for the dynamo, so when opening the sheet metal working tool 100 So if the metal holder 230 through the gas spring 250B is moved up, no energy conversion in the integrated generator 258 he follows. This can be z. B. be accomplished by a clutch, which only then a mechanical transmission of the piston rod 255 to the generator device 258 or the dynamo allows when the gas spring 250B by pushing in or pushing in the piston rod 255 is compressed in the gas spring housing.

Ferner kann vorgesehen sein, dass an die Generatorvorrichtung 258 bzw. an den Dynamo eine Schwungmasse (bspw. ein Schwungrad) oder dergleichen angekoppelt ist oder zumindest wahlweise angekoppelt werden kann. Dies kann verschiedene Funktionen haben. Bspw. kann die Schwungmasse zur Aufrechterhaltung einer kontinuierlichen Erzeugung elektrischer Energie dienen, womit bspw. auch beim Öffnen des Blechbearbeitungswerkzeugs 100 nutzbare elektrische Energie bereitgestellt werden kann, so dass ein harmonischer Dauerbetrieb der Generatorvorrichtung 258 bzw. des Dynamos unabhängig vom Pressenhub gewährleistet wird. Die Schwungmasse kann aber auch dazu dienen, den Generator bzw. den Dynamo zu Beginn der Blechhalterverdrängung während der Schließbewegung S zu beschleunigen, um Trägheitseffekte zu kompensieren.Furthermore, it can be provided that to the generator device 258 or to the dynamo a flywheel (eg., A flywheel) or the like is coupled or at least optionally can be coupled. This can have different functions. For example. the flywheel can serve to maintain a continuous generation of electrical energy, which, for example, even when opening the sheet metal working tool 100 usable electrical energy can be provided, so that a harmonic continuous operation of the generator device 258 or the dynamo is guaranteed independently of the press stroke. However, the flywheel can also serve to accelerate the generator or the dynamo at the beginning of the blank holder displacement during the closing movement S, to compensate for inertial effects.

In dem in der Figur gezeigten Blechbearbeitungswerkzeug 100 ist die Ziehkisseneinrichtung im unbewegten Werkzeugunterteil 200 angeordnet. Die Ziehkisseneinrichtung, einschließlich einer Generatorvorrichtung 260 und/oder 258, könnte jedoch auch im Werkzeugoberteil 300 angeordnet sein.In the sheet metal working tool shown in the figure 100 is the die cushion device in the stationary lower tool part 200 arranged. The die cushion device, including a generator device 260 and or 258 , but could also be in the tool shell 300 be arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Blech bearbeitungswerkzeug (Tiefziehwerkzeug)Sheet metal working tool (deep drawing tool)
200200: WerkzeugunterteilTool part
210210: Grundplattebaseplate
220220: Werkzeugstempeltool punch
230230: Blechhalterblankholder
250250: GasdruckfederGas spring
255255: Federkolbenspring piston
258258: integrierter Generatorintegrated generator
260260: Piezoelementpiezo element
300300: WerkzeugoberteilUpper die
400400: Blechmaterialsheet material
SS: Schließbewegungclosing movement
KK: KomprimierbewegungKomprimierbewegung

Claims

Sheet metal working tool ( 100 ) for forming and / or cutting a sheet metal material ( 400 ) by means of a press, with at least two tool parts ( 200 . 300 ) between which the sheet material ( 400 ) can be reshaped and / or cut during a closing movement (S) produced on the press side, wherein at least one of the tool parts ( 200 ) a die cushion device for actuating a during the closing movement (S) displaced sheet holder ( 230 ), characterized in that the die-cushion device comprises at least one generator device ( 258 . 260 ), which during the closing movement (S) a proportion of the press-side applied kinetic energy for the displacement of the sheet metal holder ( 230 ) can convert into a usable electrical energy.

Sheet metal working tool ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the die cushion device comprises at least one spring device ( 250A ) for the application of force and return of the blank holder ( 230 ), wherein the generator device ( 260 ) into a force flow through this spring device ( 250A ) is involved.

Sheet metal working tool ( 100 ) according to claim 2, characterized in that the generator device ( 260 ) is a piezoelectric element.

Sheet metal working tool ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the die cushion device comprises at least one spring device ( 250B ) for the application of force and return of the blank holder ( 230 ), wherein the generator device ( 258 ) in this spring device ( 250B ) is integrated.

Sheet metal working tool ( 100 ) according to claim 4, characterized in that the integrated generator device ( 258 ) is a dynamo, wherein in particular a dynamo upstream of this mechanical converter stage is provided, which controls the linear movement of the sheet metal holder ( 230 ) translated during the closing movement (S) and in particular converts into a rotational movement to drive the dynamo.

Sheet metal working tool ( 100 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the gas pressure spring ( 250B ) with the integrated generator device ( 258 ) is designed such that only during displacement of the sheet metal holder ( 230 ) electrical energy is generated and that during the return of the blank holder ( 230 ) no electrical energy is generated.

Sheet metal working tool ( 100 ) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the spring device ( 250A . 250B ) is a gas spring.

Gas spring ( 250B ) for use in a sheet metal working tool, in particular in a sheet metal working tool ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that this gas spring ( 250B ) an integrated generator device ( 258 ), which can convert the externally applied kinetic energy into a usable electrical energy during compression.

Gas spring ( 250B ) according to claim 8, characterized in that this with a freewheeling function for the integrated generator device ( 258 ), which allows a provision without generating electrical energy.

Using the with a sheet metal working tool ( 100 ) and / or with a gas spring ( 250B ) according to one of the preceding claims generated electrical energy for charging an electrical energy storage and / or for the operation of secondary consumers on the sheet metal working tool ( 100 ) and / or at the press.