DE3230673A1

DE3230673A1 - Ziehkissen fuer pressen

Info

Publication number: DE3230673A1
Application number: DE19823230673
Authority: DE
Inventors: Klaus Dünisch; Gregor DDR 5301 Hopfgarten Geist; Kurt Dr. DDR 5068 Erfurt-Gispersleben Kriese; Wieland DDR 5060 Erfurt Petter
Original assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Current assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Priority date: 1981-10-21
Filing date: 1982-08-18
Publication date: 1983-05-05
Also published as: FR2514691B1; JPS5870998A; DD208094A1; FR2514691A1

Description

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Ziehkissen für Pressen

Die Erfindung bezieht sich auf ein steuerbares Ziehkissen für Pressen, insbesondere für mechanische Pressen zur Blechumformung, zum Gegenhalten während des Umformvorganges und zum Auswerfen der Blechteile nach Beendigung des Umformvorganges·

Bei der Verwendung des Ziehkissens an zweifachwirkenden Pressen zum Auswerfen der Blechteile nach der Bearbeitung ist eine solche Sperrung des Ziehkissens in der unteren Endlage erforderlich, daß keine Auffederung der Kissenplatte nach der Druckentlastung möglich ist, um Beschädigungen an den Blechteilen zu. vermeiden. Der Auswerfvorgang darf erst dann erfolgen, wenn sich der Pressenstößel soweit aufwärts bewegt hat, daß das Blechteil das Oberwerkzeug während des Auswerfens nicht mehr berühren kann und damit eine Beschädigung desselben ausgeschlossen ist. Bei einer bekannten Lösung dieser Art (DD-PS 104- 471) ist mindestens ein Druckzylinder angeordnet, in dem ein doppeltwirkender Kolben geführt ist, dessen Kolbenstange mit der Kissenplatte verbunden ist» Der untere Teil des Zylinders ist an einen gasbelasteten Druckölspeicher angeschlossen, während der obere Teil des Zylinders über ein steuerbares Absperrventil mit einem ölbehälter mit geringem Druck verbunden ist. Durch Schließen des Absperrventiles beim Erreichen der unteren Endlage des Pressenstößels wird das Ausfließen des Öles aus dem oberen Teil des Zylinders gesperrt und dadurch das Ziehkissen in dieser Stellung arretiert.

Ein derartiges Ziehkissen ist zur Anwendung an zweifachwirkenden Pressen nicht geeignet, weil bei Entlastung des Kissens während des Aufwärtshubes des Pressenstößels auf Grund der Kompressibilität des Öles und einem Überschne-tdungsverlust im steuerbaren Absperrventil ein Auffedern

des im unteren Teil des Zylinders befindlichen Druckölvolumens zu verzeichnen ist, durch das die Kissenplatte um einen bestimmten Betrag angehoben wird, so daß unerwünschte Verformungen und Beschädigungen der Blechteile auftreten können.

Bei einer anderen bekannten Lösung (DD-PS 82 108) sind ein oder mehrere mit Druckluft beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheiten zur Erzeugung der erforderlichen Kissenkraft sowie für jede Einheit ein in einem weiteren Zylinderraum geführter und mit der gemeinsamen Kolbenstange verbundener, mit Drucköl beaufschlagbarer doppeltwirkenden Kolben zur Sperrung und Rückzugssteuerung des Kissens in der unteren Endlage angeordnet. Der untere Teil des mit Drucköl gefüllten Zylinderraumes ist mit dem oberen Teil desselben sowie einem gasbelasteten Druckölspeicher durch eine Rohrleitung verbunden, die mit einem Rückschlagventil und einem steuerbaren Wegeventil versehen ist und durch die während des Abwärts— hubes des Kissens das Drucköl aus dem unteren Teil des Zylinderraumes in den oberen Teil überströmt» Bei Erreichen der unteren Endlage des Pressenstößels wird durch Betätigung des steuerbaren Wegeventils die Verbindung zwischen dem unteren Teil und dem oberen Teil gesperrt und das Drucköl aus dem unteren Teil des Zylinderraumes in einen drucklosen Ölbehälter abgelassen, so daß die untere Kolbenfläche entlastet wird» Das nun einseitig auf die obere Kolbenfläche wirkende Drucköl erzeugt eine der Kissenkraft entgegengesetzt wirkende Kraft, durch die die Kraft der mit Druckluft beaufschlagten Kolben-Zylinder-Einheiten überwunden und die Kissenplatte um einen bestimmten Betrag weiter abwärts gezogen wird. Sobald der Pressenstößel weit genug nach oben gefahren ist, wird durch die erneute Betätigung des Wegeventils die Verbindung zwischen dem oberen Teil und dem unteren Teil des Zylinderraumes freigegeben und das Druck-

öl kann aus dem oberen Teil in den unteren Teil des Zylinderraumes zurückfließen. Damit ist die Sperrung des Kissens aufgehoben und die Kissenplatte wird durch die Kraft der mit Druckluft beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheiten wieder in ihre Ausgangslage angehoben. Das aus dem üruckölspeicher entnommene hoch vorgespannte Öl zur Kompression des Öles beiderseits des doppeltwirkenden Kolbens im Sperrzylinder und das während des Rückzuges in der unteren Endlage in den oberen Zylinderraum hineingedruckte Drucköl wird in der Zeit bis zum nächsten Hub durch eine pneumatisch oder elektrisch betätigte Ölpumpe wieder in den DruckÖlspeicher zurückgepumpt· Ein Mangel dieser lösung besteht in dem zusätzlichen Energieverbrauch, der für das Nachfüllen des Druckölspeichers mit Drucköl von hohem Druck nach jedem Kissenhub erforderlich ist. Ein weiterer Mangel ist in dem relativ hohen geräte- und steuertechnischen Aufwand und der großen Bauhöhe eines derartigen Kissens zu sehen.

Durch die Anwendung der Erfindung soll die Funktionssicherheit und die Wirtschaftlichkeit eines steuerbaren Ziehkissens erhöht werden, indem die Kissenplatte ohne zusätzlichen Energieverbrauch, z.B. in Form von Druckluft, elektro-hydraulischem Antrieb oder dgl,, bei Erreichen der unteren Endlage des Eressenstößels um einen bestimmten Betrag weiter abwärts gezogen wird«

Ausgehend vom Ziel der Erfindung ergibt sich die Aufgabe, den konstruktiven Aufbau und die Steuerung des Ziehkissens so zu gestalten, daß die während der unteren Endlage des Pressenstößels im Kissen gespeicherte Energie zur Erzeugung einer zur Kissenkraft entgegengesetzt wirkenden Vorspannkraft genutzt wird, die die weitere Abwärtsbewegung der Kissenplatte bewirkt.

Erfindungsgemäß wird das durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 beschriebenen Merkmale erreicht. V/eitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 dargestellt. Die Funktion des Ziehkissens besteht darin, daß während des Stößelvorlaufes beim Gegenhalten das öl aus dem unteren Teil des Zylinderraumes über das Rückschlagventil in den oberen Teil sowie gegen den anstehenden Luftdruck in den gasbelasteten Druckolspeicher verdrängt wird, wodurch die der Stößelbewegung entgegenwirkende Kissenkraft erzeugt und gleichzeitig die kleinere, der Kissenplatte zugewandte Kolbenfläche mit einem Vorspanndruck beaufschlagt wird. Bei Erreichen der unteren Endlage des Pressenstößels wird durch Betätigung eines steuerbaren Wegeventils der untere Teil des Zylinderraumes mit einem weiteren Druckolspeicher, in dem nur ein geringer Öldruck vorhanden ist, verbunden, so daß eine dosierte Ölmenge aus dem unteren Teil des Zylinderraumes abfließt, was einen spürbaren Druckabfall in diesem zur Folge hat. Auf Grund des hohen Vorspanndruckes im oberen Teil des Zylinderraumes bei gleichzeitigem Druckabfall im unteren Teil desselben wird die Kissenplatte um einen definierten Betrag, der durch das von dem Druckolspeicher aufnehmbare Ölvolumen bestimmt wird, weiter abwärtsgezogen, Sobald der Pressenstößel wieder weit genug nach oben gefahren ist, vorzugsweise bei ca, 240° Kurbelwinkel, wird durch die Betätigung des anderen Wegeventils die Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Teil des Zylinderraumes freigegeben, was einen Druckausgleich zwischen beiden Teilen des Zylinderraumes bewirkt, so daß die Kissenplatte auf Grund der Plächendifferenz der beiden wirksamen Kolbenflächen angehoben und der Auswerfvorgang realisiert wird,,.
Kurz vor Erreichen der oberen Endlage der Kissenplatte ist die Kapazität des gasbelasteten Druckölspeichers erschöpft und der Öldruck im Zylinderraum sinkt ab, so daß das wan-

rend der Stößeltiefstellung aus dem unteren Teil des Zylinderraumes in den anderen Druckolspeicher ausgeflossene Öl geringen Druckes in den Zylinderraum zurückfließt und die Kissenplatte wieder in ihre Ausgangsstellung bringt,

Zwei vorteilhafte Varianten zur Realisierung der Erfindung werden nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig.1: eine schematische Darstellung des Ziehkissens mit einem separaten Druckolspeicher,

Pig, 2:eine weitere Variante des Ziehkissens mit einem direkt in das Kissenaggregat integrierten Druckolspeicher·
Eine Variante des Ziehkissens mit einem separaten Druckölspeicher 1 - Pig· 1 — besteht aus einem Zylinderraum 2, in dem ein doppeltwirkender Differenzkolben 3 angeordnet ist, der über eine Kolbenstange 4- mit der Kissenplatte 5 verbunden ist und dessen kleinere Kolbenfläche 6 der Kissenplatte 5 zugewandt ist,

Der untere Teil 7 des Zylinderraumes 2 ist mit dem oberen Teil 8 desselben und einem gasbelasteten Druckolspeicher 1 durch eine Rohrleitung verbunden. Der Druckolspeicher 1 besteht aus einem abgestuft ausgeführten Z linderraum, in dem ein Differenzkolben 9 angeordnet ist, dessen größere Kolbenfläche 10 mit Druckluft beaufschlagbar ist und dessen kleinere Kolbenfläche 11 auf ein Ölvolumen wirkt. In der Rohrleitung zwischen beiden Teilen des Zylinderraumes 2 ist ein Rückschlagventil 12 vorgesehen, über das das im unteren Teil 7 des Zylinderraumes 2 befindliche Drucköl während des Abwärtshubes des Pressenstößels in den oberen Teil 8 desselben sowie in den Druckolspeicher 1 verdrängt wird. In gleicher Weise könnte das Rückschlagventil 12 natürlich auch direkt in den Kolben 3 eingebaut sein und so das direkte Ausfließen des Drucköles aus dem unteren Teil 7 in den oberen Teil 8 des Zylinderraumes 2 ermöglichen.

Zur Steuerung der Aufwärtsbewegung der Kissenplatte 5 ist parallel zu dem Rückschlagventil 12 ein steuerbares Wegeventil 13 in der Rohrleitung angeordnet. Die Öffnung des Wegeventils 13 erfolgt in bekannter Weise elektrisch mit Hilfe von in der Zeichnung nicht dargestellten Steuerkurven in Abhängigkeit von der Stößelstellung, vorzugsweise bei ca, 240° Kurbelwinkel, Um die Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung der Kissenplatte 5 den jeweiligen technologischen Bedingungen anpassen zu können, ist zusätzlich zu dem Wegeventil 13 ein einstellbares Drosselventil 14 zu diesem in Reihe geschaltet. Gleichzeitig ist der untere Teil 7 des Zylinderraumes 2 über eine Rohrleitung und ein weiteres steuerbares Wegeventil 15 mit einem weiteren Druckölspeicher 16 verbunden, in dem im Vergleich zu dem zuerst genannten Druckölspeicher 1 nur ein sehr geringer Öldruck vorhanden ist und der nur eine kleine dosierte ölmenge aufnehmen kann. Dieser Druckölspeicher 16 könnte z.B. als ein mit einem Differenzkolben 17 versehener hydraulischer oder hydropneumatischer Druckübersetzer ausgeführt sein, dessen Kapazität durch Begrenzung des Kolbenhubes mit Hilfe einer Stellschraube 18 einstellbar ist. Durch das Ausfließen einer dosierten Ölmenge aus dem unteren Teil 7 des Zylinderraumes 2 in den Druckölspeicher 16 während der Stößeltiefststellung sinkt der Öldruck in dem unteren Teil 7 wodurch die untere Kolbenfläche 19 des mit der Kissenplatte 5 fest verbundenen, doppeltwirkenden Differenzkolbens 3 entlastet und die Kissenplatte 5 ^υ^^ί einen bestimmten Betrag weiter abwärts bewegt wird,

Bei einer anderen Variante mit einem direkt in das Kissenaggregat integrierten Druckölspeicher 1 - Fig. 2 ist der abgestuft ausgeführte Zylinder zwischen der Kissenplatte 5 und dem mit Drucköl gefüllten Zylinderraum 2 angeordnet und der Differenzkolben 9 axial ver-

schiebbar auf der Kolbenstange 4 gelagert. Die obere größere Kolbenfläche 10 ist mit Druckluft beaufschlagbar während die untere kleinere Kolbenfläche 11 direkt auf das im oberen Teil δ des Zylinderraumes 2 befindliche Druckölvolumen wirkt, so daß der obere Teil 8 des Zylinderraumes 2 gleichzeitig als Ölaufnahmeraum des Druckölspeichers 1 und zur Erzeugung einer der Kissenkraft entgegengesetzt wirkenden Vorspannkraft auf die obere Kolbenfläche 6 des mit der Kolbenstange 4 fest verbundenen Differenzkolbens 3 dient. Auftretende Leckverluste im ölkreislauf werden durch das Nachfließen von Öl geringen Druckes aus einem mit Druckluft vorgespannten Ölausgleichsbehälter 20 über eine mit einem Rückschlagventil 21 versehene Eohrleitung bei Stellung des Kissens in der oberen Endlage ausgeglichen.

Claims

Patentansprüche:

rl.'Ziehkissen für Pressen mit mindestens einem durch einen gasbelasteten Druckölspeicher mit Drucköl gefüllten Zylinderraum, in dem ein doppeltwirkender Kolben angeordnet ist, der über eine Kolbenstange mit der Kissenplatte verbunden und mit Hilfe eines steuerbaren Wegeventils in seiner unteren Endlage arretierbar ist, gekennzeichnet dadurch,
daß der Kolben als Differenskolben (3) ausgebildet ist, dessen kleinere Kolbenfläche (6) der Kissenplatte (5) zugewandt ist und

der untere Teil (7) des Zylinderraumes (2) mit dem oberen Teil (8) desselben und dem gasbelasteten Druckölspeicher (1) durch eine Rohrleitung verbunden ist, die mit einem das Überströmen von Drucköl aus dem Druckölspeicher (1) und dem oberen Teil (8) des Zylinderraumes (2) in den unteren Teil (7) desselben sperrenden Rückschlagventil (12) sowie einem parallel zu diesem geschalteten steuerbaren Wegeventil (13), das vorzugsweise mit einem einstellbaren Drosselventil (14) in Heihe geschaltet ist, versehen ist und

über eine weitere Rohrleitung und ein steuerbares Wegeventil (15) mit einem weiteren Druckölspeicher (16) mit geringem Druck zur Aufnahme einer dosierten Ölmenge aus dem unteren Teil (7) des Zylinderraumes (2) in Y/irkverbindung steht, wodurch bei Erreichung der unteren Endlage des Pressenstößels die untere Kolbenfläche (19) des Kolbens (3) entlastet und damit die Kissenplatte (5) um einen definierten Betrag weiter abwärts gezogen wird.
2. Ziehkissen für Pressen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch,

daß der gasbelastete Druckölspeicher (1) aus einem abgestuften Zylinder besteht, in dem ein Differenzkorben

Jo (9) angeordnet ist, der axial verschiebbar auf der vor-

stehend genannten, mit der Kissenplatte ($) verbundenen Kolbenstange (4) gelagert ist und dessen größere, der Kissenplatte (5) zugewandte Kolbenfläche (10) mit Druckluft beaufschlagbar ist und dessen gegenüberliegende, kleinere Kolbenfläche den oberen Teil (8) des mit Drucköl gefüllten Zylinderraumes (2) nach oben abschließt.

3· Ziehkissen für Pressen nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch,

daß als weiterer Druckolspeicher (16) zur Aufnahme einer dosierten ölmenge ein hydraulischer oder hydro-pneumatischer Druckübersetzer angeordnet ist, dessen Kolbenhub durch einen einstellbaren Anschlag (18) begrenzt ist.