DE3640507C3 - Einrichtung zur Steuerung bzw. Regelung der Blechhalterkraft während des Ziehvorganges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung bzw. Regelung der Blechhalterkraft während des Zieh­ vorganges einer mechanischen Presse mit einem hydraulischen Blechhalter-Kolben-Zylindertrieb im Kraftfluß des Blechhalters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Mechanische Ziehpressen mit getrennten Stößel und Blechhalter besitzen ein Hydraulikelement im Kraft­ fluß des Blechhalters, das eine Krafteinstellung unab­ hängig von kleinen Wegänderungen durch Antrieb des Blechhalters oder Auffederung des Pressengestells ge­ währleisten soll.

Im Prinzip ist diese Einrichtung einer hydraulischen Überlastungssicherung ähnlich. Auch hier sind unter den Antriebsgarnituren hydraulische Kissen. Bei jeder Garnitur ist ein Druckübersetzer angeordnet, dessen Stufenkolben von der einen Seite durch Öl und von der anderen Seite durch Luft beaufschlagt wird. Der Druck der vier Luftpolster kann einzeln geregelt werden, wodurch sich die Ausübung einer verschieden großen Blechhalterkraft an den vier Antriebspunkten des Blechhalters ermöglichen läßt.

Die Höhe der Vorspannung in den hydraulischen Kissen bestimmt das elastische Verhalten des Blechhalters beim Aufsitzen auf die Platine. Je geringer der Vor­ spanndruck, um so nachgiebiger verhält sich der Blech­ halter und kann sich damit satt auf die Platine auf­ setzen. Für starre Kraftübertragung wird dagegen die Vorspannung gleich der durch den Arbeitsdruck erzeugten Spannung eingestellt.

Mit der Normalausführung dieser Einrichtung ist es möglich, die Blechhalterkraft während des ganzen Zieh­ vorgangs konstant zu halten.

Es gibt auch eine Steuerung, die es gestattet, die Blechhalterkraft in Abhängigkeit von der Ziehstößel­ bewegung z. B. so zu verändern, daß sie nach dem Ein­ pressen der Ziehsicken oder -wulste verkleinert wird oder auch, daß der spezifische Blechhalterdruck an­ nähernd konstant bleibt. Die Veränderung der Blech­ halterkraft kann während des Ziehvorganges auch für jeden der vier Antriebspunkte des Blechhalterstößels getrennt und verschieden im Zeitpunkt sowie in der Höhe durch eine automatische Steuerung mit einer soge­ nannten Gegenlufteinrichtung (Feineinstellung) vorge­ nommen werden.

Nachteil der bekannten Einrichtung zur Kraftein­ stellung am Blechhalter ist die

• - Trägheit der Einstellung, so daß eine Regelung während des Ziehvorganges kaum möglich ist, insbesondere bei modernen Pressen mit hohen Hubzahlen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine schnell reagierende Kraftsteuerung oder Kraftregelung am Blechhalter zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Aus­ führung die Maßnahmen nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.

Bei einer besonderen Einrichtung dieser Art, welche eine Hydraulikpumpe mit Filter, eine Druckbegrenzung, einen Ölbehälter, einen Blechhalterzylinder je Druck­ punkt (Garnitur) des Blechhalters und einen mit dem Blechhalterzylinder verbundenen Druckübersetzer mit je einem Ölkolben und einem mechanisch damit ver­ bundenen Luftkolben, der gleichzeitig eine Über­ lastungssicherung durch einen Überströmkanal darstellt, aufweist, ist es dabei von Vorteil, daß in Wirk­ richtung des Öl-Luftkolbens ein zusätzlicher Zylinder mit beidseitig hydraulisch beaufschlagtem Kolben angeordnet ist.

Weitere Merkmale nach der Erfindung sind in den Patent­ ansprüchen 3 bis 8 beschrieben.

Die Erfindung weist folgende Vorteile auf: Es ist eine schnelle Reaktionsfähigkeit gegeben. Durch neu­ zeitliche Komponenten ist die Blechhalterkraft beim Ziehvorgang steuerbar bzw. regelbar. Die Steuerung dieser Einrichtung kann von modernen Pressen­ steuerungen übernommen oder in diese integriert werden.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert, in welchen 5 verschiedene Steuer­ systeme schematisch dargestellt sind.

Die Einrichtung gemäß dem Schema nach Fig. 1 dient zur indirekten Blechhalterkraftregelung. Sie besteht aus einem zu einem Druckpunkt gehörenden Hydraulikzylinder 1 mit angeschlossenem Drucküber­ setzer 2 mit Ölkolben 3 und Luftkolben 4. Auf den Hydraulikzylinder 1 wirkt ein über ein Proportional- oder Servoventil 8 steuerbarer und über ein Zusatzventil 13 zu- und abschaltbarer beidseitig beaufschlagter Kolben 7. Ein Hydraulikaggregat 14 versorgt den Blechhalter-Zylinder 1 und über den Speicher 16 auch das Proportional­ ventil 8. Die Abspritzleitung 5 stellt in Verbindung mit Kolben 3 gleichzeitig eine Überlastungssicherung dar. Das Proportionalventil 8 wird durch ein Steuergerät 12 über einen Sensor 10 im Blechhalter, einen Sensor 11 im Werkzeug oder die Steuerleitung 9 von der Maschine angesteuert.

Fig. 2 zeigt eine Abänderung von Fig. 1, indem die Hydraulikölversorgung 22 für das Proportionalventil 8 von der restlichen Hydraulikversorgung 14 getrennt vorgesehen ist.

Fig. 3 zeigt eine Abänderung von Fig. 2, indem der Druckübersetzer 2 anstelle des Luftkolbens 4 einen weiteren Hydraulikkolben 18, der gegen den Speicher 17 arbeitet, besitzt.

Fig. 4 zeigt eine weitere Abänderung von Fig. 1.

Der Kolben 7 ist einseitig beaufschlagt und wirkt gegen den mit maximalem Druck arbeitenden Luftkolben 4 bzw. den Ölkolben 18 in Fig. 3.

Die Einrichtung gemäß dem Schema nach Fig. 5 dient zur direkten Regelung oder Steuerung der Blechhalter­ kraft. Sie zeigt einen Blechhalterzylinder 1, der im Kraftfluß des Blechhalterantriebes liegt und mit dem Proportionalventil 8 und einem Überlastungssicherungs­ block 19 verbunden ist. Das Proportionalventil 8 wird von dem Hydraulikaggregat 14 und dem Speicher 16 ge­ speist und über das Steuergerät 12 mit den Sensoren 10 und 11 und über die Steuerleitung 9 angesteuert.

Zusätzlich zur Druckauslösung besitzt das Überlastungs­ sicherungsventil 19 eine kolbenwegabhängige Auslösung durch das Ventil 20 und den Nocken 21.

Claims (8)

1. Einrichtung zur Veränderung der Blechhaltekraft während des Ziehvorganges einer mechanischen Ziehpresse mit getrenntem Ziehstößel und Blechhalter, mit einem im Kraftfluß des Blechhalters liegenden Hydraulikelement, welches eine Krafteinstellung unabhängig von kleinen Wegänderungen des mechanischen Blechhalterantriebs oder einer Auffederung des Pressengestells gewährleistet, wobei die Veränderung der Blechhalterkraft während des Ziehvorganges für jeden von vier Antriebspunkten des Blechhalterstößels separat einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydraulikelement als regelbarer Blechhalterzylinder (1) ausgebildet ist, dessen Hydraulikdruck mittels eines Sensors (10) in jedem Blechhalterzylinder (1) erfaßt und einem Steuergerät (12) zugeführt wird und daß in Abhängigkeit des Signals des Sensors (10) sowie von Signalen über eine Steuerleitung (9) von der Maschine, das Steuergerät (12) schnell reagierende Proportional- oder Servoventile (8) ansteuert, die eine gewünschte oder erforderliche Druckänderung in Abhängigkeit des jeweiligen Ziehfortschritts im jeweiligen Blechhalterzylinder (1) bewirken.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, welche eine Hydraulikpumpe mit Filter, eine Druckbegrenzung, einen Ölbehälter, einen Blechhalterzylinder je Druckpunkt (Garnitur) des Blechhalters und einen mit je dem Blechhalterzylinder ver­ bundenen Druckübersetzer mit je einem Ölkolben und einem mechanisch damit verbundenen Luft­ kolben, der gleichzeitig eine Überlastungs­ sicherung durch einen Überströmkanal darstellt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in Wirkrichtung des Öl-Luft-Kolbens (3, 4) ein zusätzlicher Zylinder (6) mit beidseitig hydraulisch beaufschlagtem Kolben (7) ange­ ordnet ist (Fig. 1).

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportional- oder Servoventil (8) aus einem eigenen Hydraulik­ aggregat (14) und Speicher (16) versorgt wird (Fig. 2).

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportional- oder Servoventil (8) weg- oder winkelabhängig von der Presse über eine Steuerleitung (9) oder durch im Werkzeug bzw. Blechhalter angeordnete Sensoren (10 und 11) nach Vergleich mit vorher programmierten Signalen von dem Steuergerät (12) ansteuerbar ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechhalterregelungshydraulik (Proportional- bzw. Servoventil mit Steuergerät) über ein zusätzliches Ventil (13) ab- bzw. zuschaltbar ist (Fig. 1-3).

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkolben (4) des Druckübersetzers (2) durch einen gegen einen Speicher (17) arbeitenden Ölkolben (18) ersetzt ist (Fig. 3).

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Kolben (7) nur gegen den mit max. Druck arbeitenden Kolben (4 oder 18) wirkt (Fig. 4).

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine separate Überlastsicherung (19) mit bekannter Drucksteuerung und zusätzlicher Wegsteuerung über ein Ventil (20) und Nocken (21) vorhanden ist (Fig. 5).