DE19645627A1 - Hydraulische Presse und Verfahren zu deren Steuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Presse mit einem Stößel, der ein Formwerkzeug trägt, und dem Stößel zugeordneten Blechhaltern, wobei der Stößel und die Blechhalter entlang eines Hubes zwischen einer von einem umzuformenden Blech abgehobenen Ruhestellung und einer mit dem Blech in Eingriff stehenden Arbeitsstellung verfahrbar sind. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer hydraulischen Presse insbesondere beim Umformen eines auf einem Formtisch angeordneten Bleches.

Hydraulische Pressen insbesondere zum Umformen von Blech sind seit langer Zeit bekannt. Dabei wird das umzuformen­ de Blech auf ein mit einem Formhohlraum versehenen Form­ tisch aufgelegt, woraufhin Blechhalter hydraulisch abge­ senkt und gegen das Blech gespannt werden, so daß das Blech während des Umformvorganges gehalten ist. Sobald das Blech mittels der Blechhalter fixiert ist, wird ein mit einem Formwerkzeug versehener Stößel mit dem Blech in Anlage gebracht, wobei das Formwerkzeug in den Formhohl­ raum eintaucht und das Blech entsprechend verformt.

Anschließend wird der Stößel zurückgefahren, wobei er in einer durch Spindeln einstellbaren Position mit den Blechhaltern in Anlage kommt und diese dann auf seinem Rücklauf mitnimmt.

Auf diese Weise ist zwar vermieden, für die Blechhalter einen eigenen Rücklaufantrieb vorsehen zu müssen, um jedoch Beschädigungen der Bauteile bei Anlage des Stößels an die Blechhalter zu vermeiden, muß die Rücklaufbewegung des Stößels abgebremst und dieser langsam mit den Blech­ haltern in Kontakt gebracht werden. Dadurch ist die Rücklaufzeit des Stößels und somit die Taktzeit der hydraulischen Presse erhöht. Darüber hinaus findet zu Beginn des Rücklaufs lediglich eine Bewegung des Stößels statt, bis dieser mit den Blechhaltern in Anlage kommt, woraufhin die Stößel und die Blechhalter gemeinsam den gesamten Blechhalterrücklauf ausführen müssen. Somit ergeben sich relativ lange Rücklaufwege und damit -zei­ ten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrau­ lische Presse der genannten Art zu schaffen, bei der die Rücklaufzeiten verkürzt sind. Darüber hinaus soll ein entsprechendes Verfahren zur Steuerung einer hydrau­ lischen Presse insbesondere beim Umformen eines Bleches vorgesehen werden.

Hinsichtlich der hydraulischen Presse wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem Stößel und den Blechhal­ tern hydraulische Verstellvorrichtungen angeordnet sind, mit denen die Relativposition zwischen dem Stößel und den Blechhaltern während des Hubes verstellbar ist. Auf diese Weise ist es möglich, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzusehen, daß der Rücklauf des Stößels und der Blech­ halter im wesentlichen von letzteren bestimmt wird. Die Blechhalter werden aus der Arbeitsstellung in ihre Ruhe­ stellung zurückgefahren, wobei sie von Beginn an den Stößel mitnehmen. Auf diese Weise braucht für den Stößel kein eigener Rücklaufantrieb vorgesehen zu werden. Da der Stößel in der Regel einen größeren Hub als die Blechhal­ ter ausführen muß, ist eine relative Verstellung zwischen den Blechhaltern und dem Stößel notwendig, die über die zwischengeschalteten hydraulischen Verstellvorrichtungen erreicht wird. Da die Blechhalter und der Stößel bereits zu Beginn des Rücklaufes über die Verstellvorrichtungen in Anlage stehen, kann der Rücklauf kontinuierlich mit relativ hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden, ohne daß ein zwischenzeitliches Abbremsen notwendig ist. Somit können die Rücklaufzeiten und damit die Taktzeiten der Presse verringert werden.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die relative Verstellung zwischen den Blech­ haltern und dem Stößel während des Zurückfahrens in die Ruhestellung ausgeführt wird. Während bei bisher bekann­ ten Pressen die Rücklaufzeit durch den größeren Hub des Stößels bestimmt war, ist nunmehr lediglich der kürzere Hub der Blechhalter maßgebend, da der zusätzliche Hub des Stößels der gemeinsamen Rücklaufbewegung überlagert wird. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise deutlich verrin­ gerte Rücklaufzeiten zu erzielen sind.

Als Verstellvorrichtungen zwischen dem Stößel und den Blechhaltern finden vorzugsweise Kolben-Zylinder-Einhei­ ten Verwendung, die entweder als in beide Richtungen wirksame Differentialzylinder-Vorrichtungen oder auch als nur in Richtung des Stößelrücklaufs wirksame Plungerzy­ linder-Vorrichtung ausgebildet sein können.

Zur Verstellung des Stößels und der Blechhalter sind in bekannter Weise jeweils hydraulische Antriebe vorgesehen. Da der Stößel keinen eigenen Rücklaufantrieb benötigt, ist ihm vorzugsweise eine in Richtung der Arbeitsstellung wirksame Plungerzylinder-Vorrichtung zugeordnet. Da die Blechhalter die Rücklaufbewegung bestimmen, sollte ihnen jeweils eine in beide Richtungen wirksame Differential­ zylinder-Vorrichtung zugeordnet sein.

In bestimmten Anwendungsfällen kann es sinnvoll sein, zur Erhöhung der Umformkraft die Blechhalterkraft zusätzlich in den Stößel einzuleiten. Zu diesem Zwecke kann eine Kopplungsvorrichtung, insbesondere in Form sogenannter Koppelschieber vorgesehen sein, mittels der der Stößel und die Blechhalter relativ zueinander festlegbar sind.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zei­ gen:

Fig. 1 bis 4 eine hydraulische Presse in ver­ schiedenen Phasen eines Arbeitstak­ tes und

Fig. 5 ein Weg-Zeit-Diagramm für den Stößel und die Blechhalter.

Gemäß den Fig. 1 bis 4 weist eine hydraulische Presse 10 einen Formtisch 14 auf, an dessen Oberfläche zumindest ein Formhohlraum 15 ausgebildet ist. Auf den Formtisch 14 oberhalb des Formhohlraums 15 ist gemäß Fig. 1 ein umzuformendes Blech 16 aufgelegt.

Oberhalb des Formtisches 14 ist ein Stößel 11 angeordnet, der an seiner unteren, dem Formtisch 14 zugewandten Seite ein Formwerkzeug 12 trägt, das in den Formhohlraum 15 eintauchen kann. Der Stößel 11 ist mittels einer Plunger­ zylinder-Vorrichtung 13 hydraulisch in Richtung des Formtisches 14 verfahrbar.

Seitlich des Stößels 11 ist jeweils ein Blechhalter 17 angeordnet, der mittels einer zugeordneten Differential­ zylinder-Vorrichtung 21 auf das umzuformende Blech 16 abgesenkt und von diesem abgehoben werden kann.

Um zwischen dem Stößel 11 und den Blechhaltern 17 einer­ seits eine Bewegungskopplung zu erreichen und anderer­ seits eine relative Verstellung durchführen zu können, ist zwischen dem Stößel 11 und jedem Blechhalter 17 eine hydraulische Verstellvorrichtung 18 in Form einer Plun­ gerzylinder-Vorrichtung vorgesehen, die gemäß dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel einen an dem Blechhalter 17 angebrachten Zylinder 20 und einen am Stößel 11 ange­ brachten Zylinder 19 umfaßt. Mittels der hydraulischen Verstellvorrichtung 18 kann der Stößel 11 in die dem Formtisch 14 abgewandte Richtung relativ zu den Blechhal­ tern 17 verstellt werden.

In Fig. 5 ist der zeitliche Ablauf eines Arbeitstaktes dargestellt. In der abgehobenen Ausgangs- oder Ruhestel­ lung (Abschnitt A) befinden sich der Stößel 11 (durchge­ zogene Linie) und die Blechhalter 17 (gestrichelte Linie) in einer vom Formtisch 14 abgehobenen Position, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Zum Zeitpunkt B beginnt durch Aktivierung der hydraulischen Antriebe 13 und 21 das gemeinsame Absenken der Blechhalter 17 und des Stößels 11, bis die Blechhalter 17 zum Zeitpunkt C mit den Rand­ bereichen des Bleches 16 in Anlage kommen und dieses gegen den Formtisch 14 spannen. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt, wobei ersichtlich ist, daß sich der Stößel 11 dabei noch in geringem Abstand oberhalb des Bleches 16 befindet. Durch weitere Betätigung des hydrau­ lischen Antriebs 13 wird der Stößel 11 dann weiter abge­ senkt, wobei das Formwerkzeug 12 das Blech 16 in den Formhohlraum 15 hineindrückt und entsprechend verformt. Die Blechhalter 17 behalten währenddessen ihre mit dem Blech 16 in Anlage stehende Position bei, wobei die Relativbewegung zwischen dem Stößel 11 und den Blechhal­ tern 17 eine Verschiebung des Kolbens 19 im Zylinder 20 der Verstellvorrichtungen 18 bewirkt. Der sich während des Verformens des Bleches 16 zum Zeitpunkt D einstellen­ de Zustand ist in Fig. 3 dargestellt.

Zum Zeitpunkt E werden die hydraulischen Antriebe 21 der Blechhalter 17 aktiviert, wodurch die Blechhalter 17 vom Blech 16 abgehoben und in die Ausgangs- bzw. Ruhestellung zurückgefahren werden. Während der gesamten Bewegung der Blechhalter 17 nehmen diese über die Verstellvorrichtun­ gen 18 den Stößel 11 mit, wobei dieser während des Rück­ laufs (Abschnitt F) durch Betätigung der Verstellvorrich­ tungen 18 einen zusätzlichen Relativhub bezüglich der Blechhalter 17 ausführt, so daß er aus der Arbeitsstel­ lung, in der das Formwerkzeug 12 über die Blechhalter 17 vorsteht (Fig. 3), in die Ruhestellung (Fig. 1) zurück­ kehrt, in der das Formwerkzeug 12 hinter die Blechhalter 17 zurückgezogen ist. Nachdem der Stößel 11 und die Blechhalter 17 zum Zeitpunkt G die Ausgangsstellung wieder erreicht haben, ist ein Arbeitstakt beendet.

Claims (8)

1. Hydraulische Presse mit einem Stößel, der ein Form­ werkzeug trägt, und dem Stößel zugeordneten Blech­ haltern, wobei der Stößel und die Blechhalter ent­ lang eines Hubes zwischen einer von einem umzufor­ menden Blech abgehobenen Ruhestellung und einer mit dem Blech in Eingriff stehenden Arbeitsstellung verfahrbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stößel (11) und den Blechhaltern (17) hydraulische Verstellvorrichtungen (18) angeordnet sind, mit denen die Relativposition zwischen dem Stößel (11) und den Blechhaltern (17) während des Hubes verstellbar ist.

2. Hydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstellvorrichtungen (18) jeweils von einer Kolben-Zylinder-Einheit (19, 20) gebildet sind.

3. Hydraulische Presse nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (19, 20) in Richtung des Stößel-Rücklaufs wirksam ist.

4. Hydraulische Presse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (19, 20) als Plungerzylinder-Vorrichtung ausgebildet ist.

5. Hydraulische Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Stößel und die Blechhalter jeweils einen hydraulischen Antrieb aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stößel (11) eine in Richtung der Arbeitsstellung wirksame Plungerzylinder-Vor­ richtung (13) und den Blechhaltern (17) jeweils eine in beide Richtungen wirksame Differentialzylinder- Vorrichtung (21) zugeordnet ist.

6. Hydraulische Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Kopplungsvorrichtung, mittels der der Stößel (11) und die Blechhalter (17) relativ zueinander festlegbar sind.

7. Verfahren zur Steuerung einer hydraulischen Presse insbesondere beim Umformen eines auf einem Formtisch (14) angeordneten Bleches (16), wobei das Blech (16) mittels hydraulisch verfahrbarer Blechhalter (17) gegen den Formtisch (14) gespannt wird und an­ schließend ein Stößel (11) mit dem Blech (16) in Anlage tritt und es verformt, woraufhin die Blech­ halter (17) und der Stößel (11) in eine vom Blech (16) abgehobene Ruhestellung zurückgefahren werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechhalter (17) beim Zurückfahren den Stößel (11) mitnehmen und daß die Blechhalter (17) und der Stößel (11) mittels zwischen ihnen wirksamer hydraulischer Verstellvor­ richtungen (18) relativ zueinander verstellt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Verstellung zwischen den Blechhal­ tern (17) und dem Stößel (11) während des Zurück­ fahrens in die Ruhestellung ausgeführt wird.