DE3640787A1 - Zieheinrichtung fuer eine presse - Google Patents
Zieheinrichtung fuer eine presseInfo
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
- B21D24/10—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
- B21D24/14—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies pneumatically or hydraulically
Description
Die Erfindung betrifft eine Zieheinrichtung für eine Presse der
gattungsbildenden Art.
Um zu verhindern, daß die Druckwange in einer mit einer Ziehein
richtung ausgerüsteten Presse dem Ziehstößel nach dem Umformen direkt
nachläuft, sind für den Auswerfer der Werkstücke und das Festhalten
der Werkstücke während des Ziehens verschiedene Druckzylindersysteme
vorhanden, die in unterschiedlichen Bereichen an der Druckwange an
greifen.
Eine solche Zieheinrichtung ist in der DE 35 05 984 A1 beschrie
ben. Hierbei sind die verschiedenen Einzelfunktionen der Zieheinrich
tung wie Steuern des Blechhalterdrucks, Steuern der Blechhalteauf
wärtsbewegung, Steuern der Auswerferbewegung und des Endlagenan
schlags voneinander unabhängig einstellbar und steuerbar. Die Ziehein
richtung weist Druckzylinder für die Blechhaltung bei dem Ziehen und
Druckzylinder für das Auswerfen der Werkstücke auf sowie eine in dem
Pressentisch geführte und durch die Druckzylinder bewegbare und abge
stützte Druckwange. Nach dem Arbeitshub des Ziehstößels kommen Nach
laufregeleinrichtungen zur Wirkung für einen zeitlich unabhängigen
Hochlauf von Auswerfer- und Ziehkolbenstangen. Die Ziehkolbenstangen
sind hierfür von der Unterseite der Druckwange lösbar.
Bei dem Arbeitshub des Ziehstößels der Presse wird zunächst das
in das Werkzeug eingelegte Blech durch den Ziehring gegen den Blech
halter gedrückt und danach zusammen mit dem Blechhalter entgegen der
von der Zieheinrichtung aufgebrachten Haltekraft verschoben. Neben
der von der Zieheinrichtung aufzubringenden Haltekraft muß der Zieh
stößel auch die Massenträgheitskräfte, die durch die Beschleunigung
der beweglichen Massen von Blechhalter und Zieheinrichtung zum Anfang
der Verformung zur Wirkung kommen, überwinden.
Zur Vermeidung dieser schlagartig auftretenden Belastung auf den
Ziehstößel ist es bei der Zieheinrichtung nach der EP 00 74 421 A1 be
kannt, die mehrere Druckstangen für den Blechhalter tragende Druckwan
ge über eine druckmittelbeaufschlagbare Kolbenstange eines pressen
festen Druckzylinders zu bewegen. Die Kolbenstange ist mit einem
Druckkolben wirkverbunden, der eine in Ziehrichtung beaufschlagbare
Wirkfläche aufweist. Die Wirkfläche ist über eine stößelwegabhängig
arbeitende Steuerung direkt aus einem Druckspeicher beaufschlagbar,
so daß hierdurch vor dem Aufsetzen des Ziehstößels auf den Blechhal
ter dieser in Ziehrichtung vorbeschleunigt ist. Die Bewegung der
Kolbenstange der Zieheinrichtung in der Vorbeschleunigungsphase ist
zeitgesteuert und läßt eine Vorbeschleunigung von getrennt angeordne
ten und wirkenden Zieh- und Auswerferkolben nicht erkennen.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, die Vorbeschleunigung
der Kolbenstangen für den Blechhalterdruck und den Auswerferbetrieb
in Ziehrichtung über gezielt vorgegebene, dosierte Mengen an Hydrau
likflüssigkeit zu steuern und den Nachlauf an Hydraulikflüssigkeit
während der Weiterbewegung der Kolbenstangen in Ziehrichtung aus ei
nem Reservoir zu steuern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichen des An
spruchs 1 angegebene Lösung. Die Merkmale der weiteren Ansprüche bein
halten bevorzugte Ausgestaltungen.
Von besonderem Vorteil hierbei ist die mengenmäßige Steuerung der
Vorbeschleunigung der Kolbenstangen in Ziehrichtung und die über ein
im Querschnitt veränderbares Wegeventil beeinflußbare Vorsteuerung
über einen Vorbeschleunigungszylinder. Die synchrone Vorbeschleuni
gung ist durch die Trennung der Druckräume voneinander gewährleistet.
Es werden Druckschwingungen zwischen dem Blech und dem Blechhalter un
terbunden. Das Blech wird bereits im Beginn der Ziehphase gleichmäßig
gehalten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
in der Zeichnung erläutert.
Dabei zeigt
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Zieh-, Auswerfer-
und Vorbeschleunigungseinrichtungen und
Fig. 2 ein Diagramm der Ziehstößel- und Blechhalterbewegung.
Die Zieheinrichtung in Fig. 1 weist eine Anzahl an Druckzylin
dern 3 für die Blechhaltung und zumindest einen Druckzylinder 5 für
das Auswerfen des jeweils geformten Werkstücks auf. Die Druckzylinder
3 und 5 sind über eine Konsole 8, die Teil des Pressentisches sein
kann, gehalten und wirken über ihre Kolbenstangen 4 und 31 von unten
auf die Druckwange 1. Die Kolbenstangen 4 sind von der Unterseite der
Druckwange 1 für den Auswerferbetrieb lösbar. Mit 30 bzw. 32 sind Ku
gelpfannen angedeutet. Oberhalb der Druckwange 1 sind Druckstangen 2
gezeigt, die in das Ziehwerkzeug auf dem Pressentisch eingreifen und
gegen den Blechhalter bzw. ein Auswerferelement gelegt sind. Die Kol
benstangen 4 bzw. 31 sind nach unten verlängert und reichen bis in je
weils einen zusätzlichen weiteren Druckzylinder 6 bzw. 7. Im Hinblick
auf die unterschiedlich aufzubringenden Druckkräfte in den Kolbenstan
gen 31, 4 bei dem Ziehen sind die Durchmesser der mit den Kolbenstan
gen 31, 4 mitgeführten Kolben 22 bzw. 23 unterschiedlich groß, wenn
z. B. gleiche Druckverhältnisse in den Druckzylindern 6, 7 herrschen
sollen. Oberhalb jedes der Druckkolben 22, 23 ist jeweils ein Druck
raum 36 bzw. 9 vorgesehen, bei deren Druckbeaufschlagung die ei
gentliche Wirkfläche 33 bzw. 34 jedes Kolbens 22, 23 und somit die
Kolbenstangen 31, 4 in Ziehrichtung 37 bewegt werden. Anschläge 25 be
grenzen die Bewegung der Kolbenstangen 31, 4 in der Aufwärtsbewegung.
Der Druckraum 36 oberhalb des Kolbens 22 steht einerseits über eine
Druckleitung 10 mit einem Druckmengenraum 18 in einem pressenfesten
Vorbeschleunigungszylinder 13 in Fließverbindung. Andererseits ist ei
ne Nachlaufleitung 12 in den Druckraum 36 geführt, aus der bei auftre
tendem Saugdruck in dem Druckraum 36 Hydraulikflüssigkeit nachfließen
kann. Die Druckräume 9 in den Druckzylindern 7 stehen getrennt vonein
ander einerseits über Druckleitungen 11 mit je einem Druckmengenraum
19 in dem Vorbeschleunigungszylinder 13 in Fließverbindung. Anderer
seits ist je eine Nachlaufleitung 12 in die Druckräume 9 geführt, aus
der bei auftretendem Saugdruck in den Druckräumen 9 Hydraulikflüssig
keit nachfließen kann. Der Nachfluß von Hydraulikflüssigkeit aus ei
nem Druckspeicher in die Druckräume 36 und 9 wird jeweils über ein
drosselndes Wegeventil bewerkstelligt. Das Wegeventil, das ein sog.
Prop-Ventil sein kann, wird in Abhängigkeit von der Stellung bzw. Be
wegung des Ziehstößels in die Offen-Stellung gesteuert.
In die Druckmengenräume 18, 19 tauchen Druck- oder Plungerkolben
16, 17, die mit einem Druckkolben 15 starr verbunden sind. Dem Druck
kolben 15 ist ein Druckraum 14 zugeordnet, dem aus einem Druckspei
cher 21 bei Schaltung eines Ventils 20 Hydraulikflüssigkeit unter ho
hem Druck zugeführt wird. Das Ventil 20 ist gleichfalls ein drosseln
des Wegeventil und die Ansteuerung erfolgt gleichfalls beispielsweise
von der Pressensteuerung aus über die Steuerleitung 35 in Abhängig
keit von der Stellung bzw. Bewegung des Ziehstößels.
Die zeitliche Steuerung des Wegeventils 20 in der Druckleitung zu
dem Druckraum 14 des Vorbeschleunigungszylinders 13 und des Wegeven
tils in der Nachlaufleitung 12 in die Druckräume 36, 9 ist anhand der
Fig. 2 zu erläutern. Die Bewegungscharakteristik des Ziehstößels, auf
getragen über dem Drehwinkel, zeigt Kurve 26. Während des Arbeitshu
bes des Ziehstößels ist der Blechhalter mit dem auf diesem aufliegen
den, in ein Werkstück umzuformenden Blech in Ziehrichtung 37 vorzube
schleunigen (Kurve 27) durch Öffnen des Wegeventils 20 in der Druck
leitung zu dem Druckraum 14 im Vorbeschleunigungszylinder 13. Durch
die Bewegung der Druckkolben 16, 17 in den Druckmengenräumen 18, 19
wird eine gezielte Menge Hydraulikflüssigkeit über die Druckleitungen
10, 11 in die Druckräume 36, 9 bewegt, so daß die Druckkolben 22, 23
in Ziehrichtung 37 beschleunigt werden. Die Vorbeschleunigungsphase
28 geht mit dem Auftreffen des Ziehstößels mit Ziehring auf dem Blech
in eine Saugphase 29 für die Druckräume 36, 9 über. Hierzu sind die
Wegeventile in den Nachlaufleitungen 12 zu den Druckräumen 36, 9 zu
öffnen. Die Saugphase in den Druckräumen 36, 9 endet mit der Umkehr
der Bewegung des Ziehstößels und dem gesteuerten Hochbringen der
Druckwange 1.
Um eine gleiche Vorbeschleunigung aller Kolbenstangen 31, 4 zu er
reichen, sind die Durchmesser der Kolben 17, 16 in den Druckmengenräu
men 18, 19 im Verhältnis der Wirkflächen 33, 34 an den Kolben 22, 23
in den Druckräumen 36, 9 einzustellen. Es versteht sich, daß für die
Nutzung anderer Hub- und Druckverhältnisse die Druckkolben 18, 19
durch getrennte Vorbeschleunigungszylinder 13 bewegt werden können.
Das wäre z. B. dann gegeben, wenn aus räumlichen Gründen und aus Grün
den einer niedrigen Druckvorgabe die Vorbeschleunigung des Blechhal
ters erreicht werden soll.
Claims (4)
1. Zieheinrichtung für eine Presse mit einem mechanisch bewegten
Ziehstößel und mit einem Blechhalter, mit Druckzylindern (3) für die
Blechhaltung bei dem Ziehen und mit zumindest einem Druckzylinder (5)
für das Auswerfen des Werkstücks und mit einer im Pressentisch (68)
von den Kolbenstangen (4, 31) der Druckzylinder (3, 5) bewegbaren,
die Bewegung und Kräfte der Druckzylinder (3, 5) über Druckstangen
(2) auf den Blechhalter übertragenden Druckwange (1) dadurch ge
kennzeichnet, daß jede Kolbenstange (31, 4) einen Druckkolben
(22, 23) mit in Ziehrichtung (37) beaufschlagbarer Wirkfläche (33,
34) aufweist, daß jeder der einer Wirkfläche (33, 34) zugeordneten
Druckräume (36, 9) einerseits mit einem Druckmengenraum (18, 19) ei
nes Vorbeschleunigungszylinders (13) aus Druckmengenraum (18, 19),
Druckraum (14) und einem diese Räume (14, 18, 19) voneinander trennen
den Druckkolben (15) fließverbunden ist, und daß der bzw. jeder Druck
raum (14) von einer stößelwegabhängig arbeitenden Steuerung über ein
drosselndes Wegeventil (20) druckmäßig beaufschlagbar ist, wodurch
vor dem Aufsetzen des Ziehstößels auf den Blechhalter dieser durch Be
aufschlagung der Wirkflächen (33, 34) mit Hydraulikflüssigkeit aus
den Druckmengenräumen (18, 19) in Ziehrichtung (37) vorbeschleunigbar
ist.
2. Zieheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jedem einer Wirkfläche (33, 34) an den Kolbenstangen (31, 4)
zugeordnete Druckraum (36, 9) mit je einem Druckmengenraum (18, 19)
fließverbunden ist, und daß die mit dem Druckmengenräumen (18, 19) zu
sammenwirkenden Druckkolben (16, 17) gemeinsam von einem Druckkolben
(15) eines Vorbeschleunigungszylinders (13) bewegbar sind.
3. Zieheinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckraum (14) in dem Vorbeschleunigungszylinder (13)
über ein drosselndes Wegeventil (20) mit einer Druckquelle (21) in
Fließverbindung bringbar ist und das Wegeventil (20) von der stößel
wegabhängigen Steuerung der Presse schaltbar ist.
4. Zieheinrichtung nach einem oder mehreren der zuvor genannten
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem gleichen Hub
der Druckkolben (16, 17) in den Druckmengenräumen (18, 19) die Durch
messerverhältnisse der Druckkolben (16, 17) zueinander den Flächenver
hältnissen der Wirkflächen (33, 34) der Druckkolben (22, 23) in den
Druckzylindern (6, 7) zueinander entsprechen.
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