DE19955748A1

DE19955748A1 - Control system for hydro-mechanical deep drawing machine has pressure intensifier with regulator valve to regulate pressure in water tank dependent upon drawing die position

Info

Publication number: DE19955748A1
Application number: DE19955748A
Authority: DE
Inventors: Manfred Breckner
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2001-05-23
Also published as: WO2001038019A1

Abstract

The machine has a water tank (8) with working medium, which is pressure charged via a pressure intensifier (10). A regulator valve (34) connecting the water tank to a return channel (32) is operated dependent upon actuation of the pressure intensifier. A continuously adjustable path valve (18) to set an intake pressure is switched in front of the pressure intensifier. An adjustable throttle (38) to control filling of the water tank, and/or a back pressure valve (36) to prevent a working medium back flow, are located between a lower tool part (4) and a filler pump (20) of a pressure limitation unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für eine hydrome chanische Tiefzieheinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Ansteuern einer Tief zieheinrichtung gemäß dem Oberbegriff des nebengeordneten Patentanspruchs 12.The invention relates to a controller for a hydrome chan deep drawing device according to the preamble of Pa claim 1 and a method for driving a low pulling device according to the generic term of the sibling Claim 12.

Ein derartiges hydromechanisches Tiefziehverfahren ist beispielsweise aus dem "Handbuch der Umformtechnik/Schuler GmbH"; Springer Verlag; 1996; S. 185ff bekannt. Durch das hydromechanische Tiefziehen lassen sich auch großflächige Bauteile mit einer hohen Beulsteifigkeit ausbilden. Dabei ist in einem Werkzeugunterteil ein Wasserkasten ausgebil det, der durch eine die Bauteilgeometrie vorgebende Matrize begrenzt ist und auf dem die zu verformende Platine aufge legt ist. Beim Schließen der Tiefzieheinrichtung wird die Platine über ein Blechhalter eingespannt und der durch den Wasserkasten begrenzte Druckraum abgedichtet. Beim Anpres sen der Platine an den Ziehstempel entsteht im Wasserkasten ein Reaktionsdruck, durch den die Platine während des Zieh vorganges an den Ziehstempel angepreßt wird. Die aufgrund des Reaktionsdruckes auf die Platine wirkende Reaktions kraft ist wesentlich größer als die Umformkraft bei der Verwendung eines herkömmlichen starren Werkzeuges. In Ab hängigkeit vom verarbeiteten Werkstoff können im Wasserka sten Drücke zwischen 50 bar (NE-Metalle) und 1000 bar (Stähle) auftreten.Such a hydromechanical deep drawing process is for example from the "Handbook of Forming Technology / Schuler GmbH "; Springer Verlag; 1996; p. 185ff known Hydromechanical deep drawing can also be carried out over large areas Form components with high buckling stiffness. there is a water box trained in a lower tool part det, by a die specifying the component geometry is limited and on which the board to be deformed opened sets is. When the deep-drawing device is closed, the Circuit board clamped over a sheet metal holder and the by the Water box limited pressure chamber sealed. When pressing The board on the die is created in the water tank a reaction pressure through which the board is drawn during the drawing is pressed against the drawing die. The due the reaction pressure acting on the board force is much greater than the forming force at the Use a conventional rigid tool. In Ab dependence on the processed material can be most pressures between 50 bar (non-ferrous metals) and 1000 bar (Steels) occur.

Beim sogenannten aktiven hydromechanischen Tiefziehen wird die Platine vor dem Auflaufen des Ziehstempels zu nächst über den Druck im Wasserkasten vorverformt, so daß sie sich zum Ziehstempel hin auswölbt. Durch diese steuer bare Vorstreckung des Bleches tritt eine Kaltverfestigung ein, über die die Beulsteifigkeit des Formteils erhöht wird. Nach dieser Vorstreckung wird die Platine gegen den Ziehstempel bewegt, so daß die Umformung der Platine in die gewünschte Bauteilgeometrie erfolgt. Während dieses Umform vorganges wird die Platine durch den Druck im Wasserkasten an die Kontur des Ziehstempels angelegt und ausgeformt. Der Druck im Wasserkasten wird über einem Hydro-Druckübersetzer aufgebracht. Eine direkte Druckbeaufschlagung über eine Pumpe ist bei den vorgenannten Drücken und bei der Verwen dung von Ölwasser-Emulsionen nicht schwierig, da bisher keine geeigneten Regel-Pumpen auf dem Markt verfügbar sind.In the so-called active hydromechanical deep drawing the board is closed before the drawing die comes up Next preformed over the pressure in the water tank so that it bulges out towards the drawing die. Through this tax Bare pre-stretching of the sheet occurs a strain hardening over which increases the buckling stiffness of the molded part becomes. After this pre-stretching the board is against the Pull stamp moves, so that the forming of the board in the desired component geometry takes place. During this forming process is the board by the pressure in the water tank created and shaped on the contour of the drawing die. The Pressure in the water tank is via a hydraulic pressure intensifier upset. Direct pressurization through a Pump is at the above pressures and when using formation of oil-water emulsions not difficult since so far no suitable regulating pumps are available on the market.

Problematisch bei dem vorbeschriebenen hydromechani schen Tiefziehverfahren ist, daß beim Auftreffen des Zieh stempels auf die Platine Druckspitzen auftreten können, die zu einer Schädigung des Werkzeuges oder der Platine oder zu Unregelmäßigkeiten bei der Umformung der Platine führen können.Problematic with the hydromechani described above The deep-drawing process is that when the drawing hits Pressure peaks can occur on the circuit board damage to the tool or the circuit board or to Irregularities in the forming of the circuit board can.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für eine hydromechanische Tiefzieheinrich tung und ein Verfahren zum Ansteuern einer Tiefzieheinrich tung derart weiterzubilden, daß einer Schädigung des Tief ziehwerkzeuges oder der Platine vorgebeugt wird.In contrast, the invention is based on the object a controller for a hydromechanical deep-drawing device device and a method for controlling a deep-drawing device tion in such a way that damage to the low drawing tool or the board is prevented.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Steuerung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Verfah rens durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruchs 12 gelöst.This task is carried out in terms of control by the Features of claim 1 and with regard to the procedure rens by the features of the independent claim 12 solved.

Erfindungsgemäß wird dem Druckübersetzer ein Steuerven til zugeordnet, über das der Druck im Wasserkasten in Ab hängigkeit von der Relativposition des Ziehstempels verän derbar ist. Dies erfolgt durch Verbindung des Wasserkastens mit einem Rücklaufkanal, so daß zu Beginn des Umformvor gangs, d. h. beim Auflaufen des Ziehstempels auf die Platine der Reaktionsdruck im Wasserkasten so weit abgebaut werden kann, daß die eingangs genannten Druckspitzen abgebaut wer den. Erfindungsgemäß erfolgt die Ansteuerung des Steuerven tils über den Druckübersetzer, so daß der steuerungstechni sche Aufwand zur Betätigung des Druckübersetzers und des Steuerventils minimal ist.According to the invention, the pressure intensifier becomes a control nerve til assigned via which the pressure in the water tank in Ab change depending on the relative position of the punch is derbar. This is done by connecting the water tank with a return channel so that at the beginning of the forming process gangs, d. H. when the drawing punch runs onto the board the reaction pressure in the water tank can be reduced so far can that the pressure peaks mentioned at the outset who the. According to the invention, the control of the control nerve takes place tils over the pressure intensifier, so that the control techni cal effort to operate the pressure translator and Control valve is minimal.

Die Ansteuerung ist besonders einfach, wenn dem Druck übersetzer ein stetig verstellbares Wegeventil vorgeschal tet ist, über das der Eingangsdruck des Druckübersetzers in Abhängigkeit von der Ziehstempelposition einstellbar ist.The control is particularly easy when the pressure translator has a continuously adjustable directional valve through which the inlet pressure of the pressure intensifier in Depending on the position of the punch is adjustable.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Druckübersetzerkolben mit einem Steuerkolben des Steuerven tils verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet.In a preferred embodiment, the Pressure intensifier piston with a control piston of the control valve tils connected or integrally formed with this.

D. h., die Stellbewegung des Steuerkolbens erfolgt unmittel bar durch eine Axialverschiebung des Druckübersetzerkol bens, dessen Position wiederum vom Druck am Eingang des Druckübersetzers bestimmt ist.In other words, the actuating movement of the control piston takes place immediately bar due to an axial displacement of the pressure intensifier piston bens, whose position in turn depends on the pressure at the entrance of the Pressure translator is determined.

Vorteilhafter Weise wird der Steuerkolben in einem den Wasserkasten begrenzenden Werkzeugunterteil geführt, wobei über Steuerkanten des Steuerkolbens eine Verbindung zwi schen dem Wasserkasten und einer Fülleitung oder einer Rücklaufleitung zum Tank aufsteuerbar ist.Advantageously, the control piston in one Water box limiting tool bottom led, being A connection between control edges of the control piston between the water tank and a filling line or one Return line to the tank is controllable.

Die Tiefzieheinrichtung läßt sich besonders kompakt ausbilden, wenn der Druckübersetzerkolben mit seinem aus gangsseitigen Endabschnitt in einer Zylinderbohrung ein taucht, die koaxial zu der sich direkt anschließenden Ven tilbohrung des Steuerventils ausgebildet ist.The deep-drawing device can be particularly compact train when the pressure booster piston with its input end section in a cylinder bore plunges, which is coaxial to the directly connected Ven til bore of the control valve is formed.

Bei dieser Konstruktion wird es bevorzugt, wenn die vom Druckübersetzerkolben abgewandte Stirnfläche des Steuerkol bens ebenfalls mit dem Druck im Wasserkasten beaufschlagt ist.In this construction, it is preferred if the from Pressure intensifier piston facing away from the face of the control piston bens also pressurized in the water tank is.

In dem an der Platine anliegenden Umfangsbereichs des Wasserkastens sind vorteilhafter Weise von der Platine überdeckte Entlüftungskanäle ausgebildet, die über den Steuerkolben mit den Rücklaufkanälen verbunden sind.In the peripheral region of the Water boxes are advantageously from the board covered ventilation channels formed over the Control pistons are connected to the return channels.

Die Befestigung des Druckübersetzers erfolgt vorzugs weise über einen Zwischenring, der an das Werkzeugunterteil angeflanscht ist, wobei an einem Endabschnitt des Zwischen rings eine mit dem Außendurchmesser des Druckübersetzers zusammenwirkende Dichtung und an einer inneren Umfangswan dung eine Dichtungseinrichtung zur Abdichtung gegenüber der Zylinderbohrung des Druckübersetzers vorgesehen ist.The pressure intensifier is preferably attached via an intermediate ring attached to the lower part of the tool is flanged, being at an end portion of the intermediate around one with the outer diameter of the pressure intensifier cooperating seal and on an inner peripheral wall a sealing device for sealing against the Cylinder bore of the pressure intensifier is provided.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.Other advantageous developments of the invention are the subject of further subclaims.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläu tert.The following is a preferred embodiment the invention with reference to schematic drawings tert.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen schematischen Hydaulikschaltplan einer erfindungsgemäßen Tiefzieheinrichtung; Fig. 1 is a schematic Hydaulikschaltplan a deep drawing device according to the invention;

Fig. 2 eine Detaildarstellung der Tiefzieheinrichtung aus Fig. 1 und Fig. 2 is a detailed view of the deep-drawing device from Fig. 1 and

Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Kraft verlaufs beim Tiefziehen. Fig. 3 is a diagram illustrating the course of force during deep drawing.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Steue rung einer Tiefzieheinrichtung 1. Diese hat ein Tiefzieh- Werkzeug 2 mit einem feststehenden Werkzeugunterteil 4 und einem dem gegenüber bewegbaren Werkzeugoberteil 6. Fig. 1 shows a schematic illustration of the tion Steue a deep-drawing device 1. It has a deep-drawing tool 2 with a fixed lower tool part 4 and a tool upper part 6 that can be moved relative to it.

Im Werkzeugunterteil 4 ist eine Matrize in Form eines Wasserkastens 8 ausgebildet, in dem ein Wirkmedium, in den meisten Fällen eine Öl-Wasser-Emulsion, aufgenommen ist. A die in the form of a water box 8 is formed in the lower tool part 4 , in which an active medium, in most cases an oil-water emulsion, is received.

Das im Wasserkasten 8 aufgenommen Wirkmedium läßt sich über einen hydraulischen Druckübersetzer 10 mit einem Druck be aufschlagen, der auf eine zwischen dem Werkzeugunterteil 4 und dem Werkzeugoberteil 6 eingespannte Platine 12 wirkt.The active medium received in the water tank 8 can be opened via a hydraulic pressure intensifier 10 with a pressure acting on a plate 12 clamped between the lower tool part 4 and the upper tool part 6 .

Das Werkzeugoberteil 6 hat einen Ziehstempel 14, der beim Absenken (Pfeilrichtung in Fig. 1) des Werkzeugober teils 6 mit der Kraft F_ST in Anlage an die Platine 12 ge langt und diese zu dem herzustellenden Bauteil umformt. Der Umformvorgang erfolgt gegen den Reaktionsdruck im Wasserka sten, der durch den ausgangsseitigen Druck des Drucküber setzers 10 bestimmt ist.The upper tool part 6 has a drawing die 14 which , when lowering (arrow direction in FIG. 1) of the upper tool part 6 with the force F _ST in contact with the circuit board 12, and forms it into the component to be produced. The forming process takes place against the reaction pressure in the Wasserka most, which is determined by the output pressure of the pressure converter 10 .

Der Druckübersetzer 10 wird über eine Hydropumpe 16 mit Druckmittel versorgt, wobei zwischen dem Druckübersetzer 10 und der Hydropumpe 16 ein stetig verstellbares Wegeventil 18 geschaltet ist, über das der Eingangsdruck des Druck übersetzers 10 variierbar ist.The pressure booster 10 is powered by a hydraulic pump 16 with pressure medium, wherein between the pressure booster 10 and the hydraulic pump 16 is a continuously adjustable directional control valve 18 is connected, via which the inlet pressure is varied over setter 10th

Das Wirkmedium wird von einer Füllpumpe 20 aus einem Tank 22 angesaugt und über eine Fülleitung 24 dem Wasserka sten 8 zugeführt. In der Fülleitung 24 ist eine Druckbe grenzungsventilanordnung 26 vorgesehen mit Wegeventilentla stung (DBW), über die der Druck in der Fülleitung 24 be grenzbar ist. Durch die geeignete Ausgestaltung der Druck begrenzungsventilanordnung 26 kann auf drucklosen Umlauf umgeschaltet werden, so daß das Wirkmedium drucklos zum Tank 22 zurückströmen kann.The active medium is sucked in by a filling pump 20 from a tank 22 and fed to the water tank 8 via a filling line 24 . In the filling line 24 , a Druckbe limit valve arrangement 26 is provided with directional valve relief (DBW), via which the pressure in the filling line 24 can be limited. Due to the suitable design of the pressure-limiting valve arrangement 26, it is possible to switch to unpressurized circulation, so that the active medium can flow back to the tank 22 without pressure.

In der Fülleitung 24 ist desweiteren noch ein Filter 28 angeordnet, über den Verunreinigungen des Wirkmediums aus filterbar sind.In addition, a filter 28 is arranged in the filling line 24 , through which contaminants of the active medium can be filtered.

Falls sich der Filter 28 während des Betriebs der Tief zieheinrichtung 1 zusetzt, ist diesem ein Druckbegrenzungs ventil 30 vorgeschaltet, das beim Zusetzen des Filters 28 eine Verbindung zu einem Rücklaufkanal 32 öffnet, an den auch der Ausgangsanschluß der Druckbegrenzungsventilanord nung 26 angeschlossen ist. Über diesen Rücklaufkanal 32 kann das Wirkmedium zurück in den Tank 22 strömen.If the filter 28 clogs up during operation of the deep-drawing device 1 , this is preceded by a pressure relief valve 30 which, when the filter 28 is clogged, opens a connection to a return channel 32 to which the output connection of the pressure relief valve arrangement 26 is also connected. The active medium can flow back into the tank 22 via this return channel 32 .

Stromabwärts des Filters 28 ist ein Rückschlagventil 36 angeordnet, das eine Rückströmung des Wirkmediums vom Was serkasten 8 hin zum Tank 22 verhindert. Dem Rückschlagven til 36 ist eine einstellbares Drossel 38 vorgeschaltet, über die der Volumenstrom des Wirkmediums zum Wasserkasten 8 steuerbar ist.A check valve 36 is arranged downstream of the filter 28 , which prevents the active medium from flowing back from the serkasten 8 to the tank 22 . The Rückschlagven valve 36 is preceded by an adjustable throttle 38 , via which the volume flow of the active medium to the water tank 8 can be controlled.

Erfindungsgemäß ist im Werkzeugunterteil 4 ein im fol genden noch näher beschriebenes Steuerventil 34 angeordnet, das über den Druckübersetzer 10 ansteuerbar und über das der Druck im Wasserkasten 8 regelbar ist.According to the invention, a control valve 34 , which is described in more detail below, is arranged in the lower tool part 4 , which can be controlled via the pressure intensifier 10 and via which the pressure in the water tank 8 can be regulated.

Über das Steuerventil 34 kann die Verbindung der Füll leitung 24 mit dem Wasserkasten abgesperrt. und eine Verbin dung zwischen dem Wasserkasten 8 und dem Rücklaufkanal 32 aufgesteuert werden, so daß der Druck im Wasserkasten 8 durch Verbindung mit dem Tank 22 absenkbar ist.Via the control valve 34 , the connection of the filling line 24 can be shut off with the water tank. and a connec tion between the water tank 8 and the return channel 32 are turned on, so that the pressure in the water tank 8 can be lowered by connection to the tank 22 .

Im Rücklaufkanal ist wiederum ein Filter 36 mit einer Bypassleitung 38 vorgesehen, die eine Umgehung bei Ver schmutzung des Filters 36 erlaubt.In the return channel, a filter 36 is in turn provided with a bypass line 38 , which allows bypassing when the filter 36 is dirty.

Fig. 2 zeigt das Tiefziehwerkzeug mit dem Werkzeugun terteil 4 und dem Werkzeugoberteil 6, dem Druckübersetzer 10 und das stetig verstellbare Wegeventil 18 zur Ansteue rung des Druckübersetzers 10 in vergrößerter Darstellung. Demgemäß ist im Werkzeugunterteil 4 eine als Sacklochboh rung ausgeführte Ventilbohrung 40 ausgebildet, in der ein Steuerkolben 42 des Steuerventils 34 axial verschiebbar ge führt ist. Fig. 2 shows the deep-drawing tool with the Werkzeugun lower part 4 and the upper tool part 6 , the pressure intensifier 10 and the continuously adjustable directional valve 18 for triggering the pressure intensifier 10 in an enlarged view. Accordingly, a valve bore 40 designed as a blind bore is formed in the lower tool part 4 , in which a control piston 42 of the control valve 34 leads axially displaceably.

Die Ventilbohrung 40 ist zum Druckübersetzer 10 hin zu einer Zylinderbohrung 44 erweitert, in die die ausgangssei tige Stirnfläche eines Druckübersetzerkolbens 46 eintaucht. Gemäß Fig. 2 ist der Steuerkolben 42 über eine geeignete Verbindungseinrichtung, beispielsweise eine formschlüssige Aufnahme mit Überwurfmutter mit dem Druckübersetzerkolben 46 verbunden. Dieser ist als Stufenkolben ausgeführt, wobei der vom Steuerkolben 42 abgewandte Endabschnitt mit der eingangsseitigen Stirnfläche A1 in einem Zylinder 48 des Druckübersetzers 10 geführt ist.The valve bore 40 is extended to the pressure booster 10 towards a cylinder bore 44 , into which the end face of a pressure booster piston 46 is immersed. Referring to FIG. 2, the control piston 42 is connected via a suitable connecting means, such as a positive reception with union nut with the pressure intensifier piston 46. This is designed as a stepped piston, the end section facing away from the control piston 42 having the input-side end face A1 being guided in a cylinder 48 of the pressure booster 10 .

Der Zylinder 48 hat einen Befestigungsflansch 50, der über einen Zwischenring 52 an der benachbarten Stirnfläche des Werkzeugunterteils 4 angeflanscht ist. Der Zwischenring 52 trägt eine äußere, mit der Zylinderbohrung 44 zusammen wirkenden Dichteinrichtung 54 und an einer Innenumfangswan dung eine innere, mit dem verringerten Durchmesser des Druckübersetzerkolbens 46 zusammenwirkende innere Dichtein richtung 56. Eine weitere Dichteinrichtung 58 ist an der Innenumfangswandung des Befestigungsflanschs 50 vorgesehen, so daß eine fluiddichte Anbindung des Druckübersetzers 10 an das Werkzeugunterteil 4 gewährleistet ist und der Druck mittelkreislauf vom Wirkmediumkreislauf getrennt ist.The cylinder 48 has a fastening flange 50 which is flanged to the adjacent end face of the lower tool part 4 via an intermediate ring 52 . The intermediate ring 52 carries an outer, cooperating with the cylinder bore 44 sealing device 54 and on an inner circumferential extension, an inner, with the reduced diameter of the pressure booster piston 46 cooperating inner Dichtin direction 56th Another sealing device 58 is provided on the inner peripheral wall of the mounting flange 50 , so that a fluid-tight connection of the pressure intensifier 10 to the lower tool part 4 is ensured and the pressure medium circuit is separated from the active medium circuit.

Das stetig verstellbare Wegeventil 18 hat zwei Arbeits anschlüsse A, B, die über Arbeitsleitungen mit einem Zylin derraum 60 bzw. einem Ringraum 62 des Zylinders 48 verbun den sind. Zwei weitere Anschlüsse P und T sind über eine Druckleitung mit der Pumpe 16 bzw. eine Tankleitung mit ei nem Druckmitteltank T verbunden. In der dargestellten Grundposition sind die Anschlüsse A, B, P, T gegeneinander abgesperrt. Das Wegeventil 18 ist aus dieser Grundposition heraus über Proportionalmagnete 64,66 in seine Regelposi tionen verstellbar, wobei die Ansteuerung über eine nicht dargestellte Maschinensteuerung der Tiefzieheinrichtung er folgt.The continuously adjustable directional control valve 18 has two working connections A, B, the working space with a cylin derraum 60 or an annular space 62 of the cylinder 48 are connected. Two further connections P and T are connected via a pressure line to the pump 16 and a tank line to a pressure medium tank T. In the basic position shown, the connections A, B, P, T are shut off from one another. The directional control valve 18 can be adjusted from this basic position via proportional magnets 64 , 66 to its control positions, the control via a machine control, not shown, of the deep-drawing device.

Bei Bestromung des in Fig. 2 rechts dargestellten Pro portionalmagneten 64 wird der Ventilschieber des Wegeven tils 18 in eine Regelposition verschoben, in der der Druck anschluß P mit dem Arbeitsanschluß A und der Druckanschluß B mit dem Tankanschluß T verbunden sind. D. h., in dieser Position wird der Zylinderraum 60 mit einem Druck beauf schlagt, während der Druck im Ringraum 62 zum Tank T hin abgebaut wird.When energizing the Pro portionalmagneten 64 shown in Fig. 2 on the right, the valve spool of Wegeven valve 18 is moved into a control position in which the pressure port P is connected to the working port A and the pressure port B to the tank port T. In other words, in this position, the cylinder space 60 is pressurized while the pressure in the annular space 62 is reduced towards the tank T.

Bei Bestromung des weiteren Proportionalmagneten 66 wird in umgekehrter Weise der Druckanschluß P mit dem Ar beitsanschluß B und der Arbeitsanschluß A mit dem Tankan schluß T verbunden, so daß der Druck im Zylinderraum 60 ab gebaut und der Ringraum 62 mit Druck beaufschlagt wird.When current supply to the further proportional magnet 66 in the reverse manner of the pressure port P is the Ar beitsanschluß B and the working port A to the Tankan circuit T connected, so that the pressure in the cylinder chamber 60 built from and the annular space is acted upon 62 with pressure.

Das Übersetzungsverhältnis des Druckübersetzers ergibt sich auf dem Flächenverhältnis der Stirnflächen A1 einer seits und A2 des Druckübersetzerkolbens 46 sowie A3 des Steuerkolbens andererseits, wobei vereinfachend angenommen ist, daß der Druck im Ringraum 62 vernachlässigbar ist. Die Füllung des Wasserkastens 8 mit dem Wirkmedium er folgt über einen etwa zentral angeordneten Füllkanal 68, der in der Ventilbohrung 40 mündet und über eine Ringnut 70 des Steuerkolbens 42 mit der ebenfalls in der Ventilbohrung 40 mündenden Fülleitung 24 verbindbar ist. Im Füllkanal 68 münden zwei Druckkanäle 72, 73 die sich zur Zylinderbohrung 44 bzw. zu dem in Fig. 2 rechten Endabschnitt der Ventil bohrung 40 erstrecken. Demzufolge sind der Wasserkasten 8, die Zylinderbohrung 44 und der rechte Endabschnitt der Ven tilbohrung 40 mit dem Druck des Wirkmediums beaufschlagt. Der Druck des Wirkmediums im Werkzeugunterteil 4 wird über eine Druckmeßdose 75 erfaßt.The transmission ratio of the pressure booster results from the area ratio of the end faces A1 on the one hand and A2 of the pressure booster piston 46 and A3 of the control piston on the other hand, assuming for simplicity that the pressure in the annular space 62 is negligible. The filling of the water tank 8 with the active medium, it follows an approximately centrally arranged filling channel 68 , which opens into the valve bore 40 and can be connected via an annular groove 70 of the control piston 42 to the filling line 24 also opening into the valve bore 40 . In the filling channel 68 open two pressure channels 72 , 73 which extend to the cylinder bore 44 or to the right end portion in FIG. 2 of the valve bore 40 . Accordingly, the water tank 8 , the cylinder bore 44 and the right end portion of the Ven tilbohrung 40 are pressurized with the pressure of the active medium. The pressure of the active medium in the lower tool part 4 is detected via a pressure cell 75 .

Im Werkzeugunterteil 4 sind desweiteren an der höchsten Stelle des Wasserkastens 8 Entlüftungskanäle 74 ausgebil det, die in dem Rücklaufkanal 32 münden. Wie aus der Dar stellung gemäß Fig. 2 hervorgeht, durchsetzen die Entlüf tungskanäle 74 jeweils die Ventilbohrung 40, wobei die Rückströmung durch Ringnuten 76 bzw. 78 des Steuerkolbens 42 ermöglicht ist. Über die Entlüftungskanäle 74 wird eine Leckage des Wirkmediums während des Pressvorgangs zum Rück laufkanal 32 und von dort zum Tank 22 zurückgeführt.In the lower tool part 4 8 ventilation channels 74 are also ausgebil det at the highest point of the water tank, which open into the return channel 32 . As apparent from the Dar position of FIG. 2 can be seen, pass through the breather processing channels 74, respectively, the valve bore 40, with the return flow through the annular grooves 76 and 78 of the control piston 42 enables. Via the ventilation channels 74 , a leak of the active medium during the pressing process is returned to the return channel 32 and from there to the tank 22 .

Im Werkzeugunterteil 4 ist desweiteren noch ein Entla stungskanal 80 ausgebildet, der im Axialabstand zur Füllei tung 24 in der Ventilbohrung 40 mündet und über den bei Axialverschiebung des Steuerkolbens 42 der Füllkanal 68 mit dem Rücklaufkanal 32 verbindbar ist, um den Druck des Wirk mediums im Wasserkasten 8 zum Tank 22 abzubauen. Diese Ver bindung wird durch Verschieben des Steuerkolbens 42 aus der in Fig. 2 dargestellten Position nach links bewirkt, so daß eine durch die Ringnut 70 gebildete Steuerkante 82 die Verbindung zum Entlastungskanal 80 aufsteuert, während eine Steuerkante 84 der Ringnut 70 die Verbindung zur Fülleitung 24 zusteuert.In the lower tool part 4 , a discharge channel 80 is also formed, which opens at an axial distance from the filling line 24 in the valve bore 40 and via which the filling channel 68 can be connected to the return channel 32 when the control piston 42 is axially displaced, in order to reduce the pressure of the active medium in the water tank 8 to dismantle to tank 22 . This Ver connection is effected by moving the control piston 42 from the position shown in FIG. 2 to the left, so that a control edge 82 formed by the annular groove 70 opens the connection to the relief channel 80 , while a control edge 84 of the annular groove 70 connects to the filling line 24 controls.

Das Werkzeugoberteil 6 ist in bekannter Weise mit einem umlaufenden Blechhalter 86 versehen, über den die Platine 12 während des Tiefziehvorganges mit der Kraft F_N dichtend gegen das Werkzeugunterteil 4 gepreßt wird, wobei der An pressdruck derart gesteuert ist, daß ein Nachgleiten des Bleches (Platine 12) zum Wasserkasten hin ermöglicht ist. Zur Absicherung des Systems kann noch ein Notventil 88 vorgesehen werden, über das der Druck des Wasserkastens 8 auf einen Maximaldruck begrenzbar ist.The upper tool part 6 is provided in a known manner with a circumferential sheet metal holder 86 , via which the board 12 is pressed sealingly against the lower tool part 4 with the force F _N during the deep-drawing process, the contact pressure being controlled in such a way that the sheet slides (board 12 ) towards the water tank is possible. To secure the system, an emergency valve 88 can also be provided, via which the pressure of the water tank 8 can be limited to a maximum pressure.

Hinsichtlich weiterer Details eines Hydro-MEC-Tiefzieh werkzeuges sei auf die eingangs genannte Druckschrift ver wiesen.With regard to further details of a Hydro-MEC deep drawing tool should be referenced to the document mentioned at the beginning grasslands.

Zum Befüllen des Wasserkastens 8 wird der Steuerkolben 42 durch geeignete Ansteuerung des Wegeventils 18 in seine dargestellte Grundposition gebracht und das Wegeventil in seine Sperrstellung geschaltet. Anschließend wird das Wirk medium über die Füllpumpe 20 aus dem Tank 22 angesaugt und durch die Fülleitung 24, den Filter 28, die einstellbare Drossel 38, das Rückschlagventil 36, die Ringnut 70 und den Füllkanal 68 in den Wassertank 8 eingespeist. Das Wirkme dium wird desweiteren über die beiden Druckkanäle 72, 73 in den in Fig. 2 rechts angeordneten Endabschnitt der Ventil bohrung 40 und in die Zylinderbohrung 44 gefördert. Über die Füllpumpe 20 läßt sich das Wirkmedium im Wasserkasten 8, in der Ventilbohrung 40 und in der Zylinderbohrung 44 mit einem Druck von etwa 8 bis 10 bar beaufschlagen. Wäh rend dieses Füllvorgangs wird die Platine 12 über den Blechniederhalter 86 dichtend gegen das Werkzeugunterteil 4 gepreßt, wobei eine evtl. austretende Leckage über die Ent lüftungskanäle 72, 74 zurückgeführt wird. Zu Beginn des ak tiven hydromechanischen Tiefziehens wird die Platine 12 zu nächst zum Ziehstempel 14 hin ausgebeult, in dem das Wege ventil 18 über die Maschinensteuerung in eine Regelposition gebracht wird, in der der Druckanschluß P mit dem Arbeits anschluß A verbunden ist und somit das Druckmittel im Zy linderraum 60 mit Druck beaufschlagt wird, so daß sich in der Zylinderbohrung 44, der Ventilbohrung 40 und im Wasser kasten 8 ein vom Übersetzungsverhältnis des Drucküberset zers 10 abhängiger Druck aufbaut. Nach diesem Vorstrecken der Platine wird der Ziehstempel 14 abgesenkt.To fill the water tank 8 , the control piston 42 is brought into its illustrated basic position by suitable control of the directional control valve 18 and the directional control valve is switched into its blocking position. The active medium is then sucked in via the filling pump 20 from the tank 22 and fed through the filling line 24 , the filter 28 , the adjustable throttle 38 , the check valve 36 , the annular groove 70 and the filling channel 68 into the water tank 8 . The Wirkme medium is further promoted via the two pressure channels 72 , 73 in the end portion of the valve bore 40 arranged on the right in FIG. 2 and into the cylinder bore 44 . Via the filling pump 20 , the active medium in the water tank 8 , in the valve bore 40 and in the cylinder bore 44 can be subjected to a pressure of approximately 8 to 10 bar. During this filling process, the circuit board 12 is pressed sealingly against the lower tool part 4 via the sheet metal hold-down device 86 , with any leakage escaping via the ventilation channels 72 , 74 being returned. At the beginning of the active hydromechanical deep drawing, the board 12 is bulged to the next to the punch 14 , in which the directional valve 18 is brought into a control position via the machine control, in which the pressure port P is connected to the working port A and thus the pressure medium in Zy cylinder space 60 is pressurized, so that in the cylinder bore 44 , the valve bore 40 and in the water box 8 builds up a pressure dependent on the transmission ratio of the pressure intensifier 10 . After this advance of the board, the drawing die 14 is lowered.

In einem nächsten Arbeitsschritt wird der Ziehstempel 14 abgesenkt. Die nicht dargestellte Maschinensteuerung er faßt den Weg des Ziehstempel 40 und erzeugt beim Auflaufen des Ziehstempels 14 auf die Platine 12 ein Steuersignal für das Wegeventil 18, so daß dieses aus seiner Grundposition in eine Regelposition gebracht wird, in der der Zylinder raum 60 mit dem Tankanschluß T und der Ringraum 62 mit dem Druckanschluß P verbunden sind - d. h., vom Druckübersetzer 10 wird praktisch kein Gegendruck aufgebaut, wenn der Zieh stempel 14 auf die Platine 12 auftrifft. Beim Eintauchen des Ziehstempels 14 und des verformten Teils der Platine 12 in den Wasserkanal 8 wird der Druckübersetzerkolben 46 durch den auf die Flächen A₂, A₃ wirkenden Druck des Wirk mediums aus der Grundpositon gemäß Figur nach links ver schoben, wobei diese Axialverschiebung praktisch lediglich gegen die Masse des Druckübersetzerkolbens 46 und des Steu erkolbens 42 erfolgt. Durch diese Axialverschiebung des Steuerkolbens 42 wird über die Steuerkante 82 der Entla stungskanal 80 aufgesteuert und die Verbindung zur Füllei tung 24 über die Steuerkante 84 zugesteuert, so daß der Druck im Wasserkasten 8 zum Tank 22 hin abgebaut wird und ein Druckanstieg im Wasserkasten 8 geregelt wird.In a next step, the punch 14 is lowered. The machine control, not shown, he summarizes the path of the punch 40 and generates a control signal for the directional control valve 18 when the drawing punch 14 emerges on the circuit board 12 , so that this is brought from its basic position into a control position in which the cylinder space 60 with the tank connection T and the annular space 62 are connected to the pressure port P - that is, from the pressure intensifier 10 , virtually no back pressure is built up when the drawing die 14 hits the circuit board 12 . When the plunger 14 and the deformed part of the circuit board 12 are immersed in the water channel 8 , the pressure booster piston 46 is pushed to the left by the pressure of the active medium acting on the surfaces A ₂ , A ₃ from the basic position according to the figure, this axial displacement being practically only against the mass of the pressure booster piston 46 and the control piston 42 takes place. By this axial displacement of the control piston 42 , the discharge channel 80 is opened via the control edge 82 and the connection to the filling line 24 is controlled via the control edge 84 , so that the pressure in the water tank 8 is reduced to the tank 22 and a pressure rise in the water tank 8 is regulated .

Nach einem vorbestimmten Ziehweg des Ziehstempels 14 wird von der Maschinensteuerung ein Signal an das Wegeven til 18 abgegeben, so daß dieses aus seiner Dekompressions- Regelposition in eine Druckaufbau-Regelposition gebracht wird, in der der Druckanschluß P mit dem Arbeitsanschluß A und der Tankanschluß T mit dem anderen Arbeitsanschluß B verbunden sind. In dieser Regelposition wird das Druckmit tel im Zylinderraum 60 mit Druck beaufschlagt, so daß der Druckübersetzerkolben 46 wieder nach rechts bewegt und über die Steuerkante 82 der Entlastungskanal 80 zugesteuert wird. In Abhängigkeit von der Regelposition des Wegeventils 18 und von dem Übersetzungsverhältnis des Druckübersetzers 10 kann dann im Wasserkasten 8 ein Reaktionsdruck aufgebaut werden, über den die Platine an die Kontur des Ziehstempels angelegt wird. Die Regelposition des Wegeventils 18 wird dabei über die Maschinensteuerung so gewählt, daß ein vor bestimmtes Druckprofil im Wasserkasten 8 nachgefahren wird.After a predetermined drawing path of the drawing die 14 , a signal is emitted from the machine control to the Wegeven valve 18 , so that this is brought from its decompression control position into a pressure build-up control position in which the pressure port P is connected to the working port A and the tank port T. the other work port B are connected. In this control position, the Druckmit tel in the cylinder chamber 60 is pressurized so that the pressure booster piston 46 is moved to the right again and the relief channel 80 is controlled via the control edge 82 . Depending on the control position of the directional control valve 18 and on the transmission ratio of the pressure intensifier 10 , a reaction pressure can then be built up in the water tank 8 , by means of which the circuit board is applied to the contour of the drawing die. The control position of the directional control valve 18 is selected via the machine control so that a certain pressure profile in the water tank 8 is followed.

Fig. 3 zeigt die im Wasserkasten wirkende Reaktions kraft F in Abhängigkeit vom Ziehweg des Ziehstempels 14. Demgemäß erfolgt die Ansteuerung des Wegeventils 18 so, daß eine Druckspitze (strichpunktiert in Fig. 3) im Wasserka sten 8 nicht auftreten kann, sondern eine kontinuierlich verlaufende Reaktionskraft einstellbar ist. Fig. 3 shows the action in the water tank reaction force F in dependence on the drawing stroke of the die stamp 14. Accordingly, the control of the directional valve 18 is carried out so that a pressure peak (dash-dotted in Fig. 3) in the Wasserka most 8 can not occur, but a continuously extending reaction force is adjustable.

Erfindungsgemäß kann somit der Druck im Wasserkasten über das Steuerventil 34 abgebaut werden, das wiederum über den Druckübersetzer 10 angesteuert wird. Dies ermöglicht es, mit minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand den Druck im Wasserkasten in Abhängigkeit von dem Ziehweg des Zieh stempels 14 zu erhöhen oder abzusenken, so daß eine optima le Anpassung des Tiefziehvorganges an die Geometrie des Tiefziehteils und an das zu verarbeitende Material ermög licht ist. Durch den Abbau der Druckspitzen ist die mecha nische Belastung der Tiefzieheinrichtung 1 gegenüber her kömmlichen Lösungen wesentlich verringert, so daß einer Schädigung der Bauelemente vorgebeugt ist.According to the invention, the pressure in the water tank can thus be reduced via the control valve 34 , which in turn is controlled via the pressure intensifier 10 . This makes it possible to increase or decrease the pressure in the water tank as a function of the drawing path of the drawing die 14 with a minimal expenditure on device technology, so that an optimal adaptation of the deep-drawing process to the geometry of the deep-drawn part and to the material to be processed is made possible. By reducing the pressure peaks, the mechanical stress on the deep-drawing device 1 compared to conventional solutions is substantially reduced, so that damage to the components is prevented.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in Fig. 2 dargestellte Ausgestaltung des Steuerventils 34 oder des Druckübersetzers 10 beschränkt. Beispielsweise könnte der in Fig. 2 rechte Endabschnitt der Ventilbohrung 40 auch anstelle mit dem Wasserkasten 8 mit dem Tank 22 des Wirkmediums verbunden sein. In diesem Fall würde sich das Druckübersetzungsverhältnis entsprechend des Anteils der Stirnfläche A₃ verändern. Prinzipiell kann der Steuerkolben 42 auch getrennt vom Druckübersetzerkolben 46 ausgebildet werden. Auch eine einstückige Ausgestaltung des Drucküber setzerkolbens 46 mit dem Steuerkolben 42 ist möglich.Of course, the invention is not limited to the configuration of the control valve 34 or the pressure intensifier 10 shown in FIG. 2. For example, the right end portion of the valve bore 40 in FIG. 2 could also be connected to the tank 22 of the active medium instead of the water tank 8 . In this case, the pressure transmission ratio would change in accordance with the proportion of the end face A ₃ . In principle, the control piston 42 can also be formed separately from the pressure booster piston 46 . A one-piece design of the pressure transfer piston 46 with the control piston 42 is also possible.

Offenbart sind eine Steuerung für eine Tiefzieheinrich tung und ein Verfahren zum Ansteuern einer Tiefzieheinrich tung, bei der der Druck eines Wirkmediums in einem Wasser kasten beim Auflaufen eines Ziehstempels auf eine Platine über ein Steuerventil absenkbar ist, um Druckspitzen abzu bauen. Das Steuerventil steht in Wirkverbindung mit einem Druckübersetzer, über den der Druck im Wasserkasten erhöh bar ist.A control for a deep-drawing device is disclosed device and a method for controlling a deep-drawing device device, in which the pressure of an active medium in a water box when a drawing punch runs onto a circuit board can be lowered via a control valve to reduce pressure peaks to build. The control valve is operatively connected to a Pressure intensifier that increases the pressure in the water tank is cash.

Claims

1. Control for a hydromechanical deep-drawing device (Ij with a limited by a water box ( 8 ) Ma trize, which is assigned a drawing die 414 ) for deep-drawing a circuit board ( 12 ), the active medium in the water box ( 8 ) being absorbed via a pressure Setter ( 10 ) can be pressurized, characterized by a control valve ( 34 ) which can be actuated as a function of the activation of the pressure booster ( 10 ) and via which the water tank ( 8 ) can be connected to a return channel ( 32 ).

2. Control according to claim 1, wherein the pressure intensifier ( 10 ) is a continuously adjustable directional valve ( 18 ) for setting an input pressure upstream.

3. Control according to claim 1 or 2, wherein a pressure booster piston ( 46 ) of the pressure booster ( 10 ) is operatively connected to a control piston ( 42 ) or is integrally formed therewith.

4. The controller of claim 3, wherein the control piston (42) has a control edge (82) for absorbing a dear in the return channel (32) opens the relief channel (80).

5. Control according to claim 4, wherein the control piston ( 42 ) in a valve bore ( 40 ) of a lower tool part ( 4 ) is guided, in which the return channel ( 32 ) and a filling line ( 24 ) open.

6. Control according to claim 5, wherein the valve bore ( 40 ) opens into a cylinder bore ( 44 ) into which the outlet-side end section of the pressure booster piston ( 46 ) is immersed.

7. Control according to one of claims 4 to 6, wherein the end face of the control piston ( 42 ) facing away from the pressure intensifier ( 10 ) is acted upon by the pressure in the water tank ( 8 ) via a pressure channel ( 73 ).

8. Control according to one of the preceding claims, with ventilation channels ( 74 ) which are connected via the control piston ( 42 ) to the return channel ( 32 ).

9. Control according to one of claims 3 to 8, wherein the control piston ( 42 ) has a smaller diameter than the output-side end face of the pressure booster piston ( 46 ).

10. Control according to one of claims 6 to 9, wherein the pressure intensifier ( 10 ) is flanged via an intermediate ring ( 52 ) on the lower tool part ( 4 ), which cooperates with the output-side end section of the pressure intensifier piston ( 46 ) and sealing device ( 56 ) bearing with the peripheral wall of the cylinder bore ( 44 ) cooperating second sealing device ( 56 ).

11. Control according to one of the preceding claims, where at between the lower tool part ( 4 ) and a filling pump ( 20 ) a pressure limiting arrangement ( 26 ) for switching to unpressurized circulation, an adjustable throttle sel ( 38 ) for controlling the filling of the water tank ( 8 ) and / or a check valve ( 36 ) for preventing an active medium backflow.

12. Method for controlling a deep-drawing device ( 8 ) with a water box ( 8 ), to which a drawing punch ( 14 ) for deep-drawing a circuit board ( 12 ) is assigned, the active medium received in the water box ( 8 ) via a pressure intensifier ( 10 ) a pressure can be applied, characterized by the steps: controlling the pressure in the water tank ( 8 ) via a control valve ( 34 ) depending on the drawing path of the drawing die ( 14 ) and an input pressure of the valve which can be adjusted via a continuously adjustable directional valve ( 18 ) Pressure translator ( 10 ).