DE3835470A1 - Rueckzugssteuerung fuer ziehkissen an pressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückzugssteuerung für Ziehkissen an Pressen der mechanischen Blechumformung.

Bei Umformarbeiten, die das Gegenhalten des Ziehkissens erfordern, ist es an zweifachwirkenden Pressen, bei denen der Blechhalterstößel die Blechhaltung des Zieh­ teils übernimmt, prinzipiell erforderlich, daß das Ziehkissen in der tiefsten Arbeitslage gesperrt wird.

Auch bei einfachwirkenden Pressen ist eine Funktion des Ziehkissens erforderlich, wenn das Ziehteil in der tiefsten Arbeitslage durch einen Niederhalter großer Kraft, z. B. Stößelkissen, über den unteren Tot­ punkt des Pressenstößels hinaus festgehalten wird. Die bei pneumatischen Ziehkissen häufig verwendete hy­ draulische Sperrung, die das Ausströmen der Druck­ flüssigkeit nach dem unteren Totpunkt des Pressen­ stößels aus dem in der Regel unterhalb der Pneumatik­ kolben angeordneten Sperrzylinders durch Schließen eines steuerbaren Sperrventils verhindert, reicht für die o. g. Anwendungsfälle nicht aus, da die Kom­ pressibilität der Druckflüsigkeit eine Auffederung des Kissens von mehreren Millimetern zur Folge hat, was eine unzulässige Deformation des in der tiefsten Arbeitslage festgehaltenen Ziehteils bewirkt. Zur Kompensation dieser Kissenauffederung wird eine Rück­ zugseinrichtung eingesetzt, die das Ziehkissen und damit die Kissenplatte mit den auf das Unterwerkzeug wirkenden Druckbolzen gegen die pneumatisch wirkende Auswerfkraft des Kissens zurückzieht.

Eine bekannte Lösung dieser Einrichtung ist im DD-WP 82 108 dargestellt. Bei dieser Lösung wird der Sperr­ kolben beidseitig durch hohen Druck mittels Stickstoff- Akku vorgespannt. Zum Rückzugszeitpunkt kurz vor dem unteren Totpunkt des Pressenstößels wird die untere Sperrkolbenfläche druckentlastet durch Ablassen einer dosierten Druckflüssigkeitsmenge, wodurch der weiterhin auf die obere Sperrkolbenfläche wirkende Druck den Rückzug bewirkt. Nachteil dieser Lösung ist, daß zur Sicherung einer hohen Leistungsfähigkeit große Nennweiten und Förderströme erforderlich sind, was infolge des hohen Geräteaufwandes der Gesamtein­ richtung zu einer sehr aufwendigen Lösung führt. Eine weitere Lösung, die in abgewandelten konstruk­ tiven Varianten eine weite Verbreitung gefunden hat, ist im US-Patent 25 84 339 am Beispiel eines hydro­ pneumatischen Kissens dargestellt.

Unabhängig davon, daß bei dieser Lösung das Sperr­ ventil und die Rückzugseinrichtung ineinander inte­ griert sind, wird die Rückzugseinrichtung durch einen pneumatisch beaufschlagten Druckübersetzer realisiert. Zum Rückzugszeitpunkt wird der Druckübersetzer mit Druck­ luft beaufschlagt, wodurch eine dosierte Druckflüssig­ keitsmenge in den Sperrzylinder verdrängt wird und da­ mit den Rückzug des Kissens bewirkt.

Nachteil dieser Lösung ist, daß sie bei Pneumatik­ kissen mit großen Auswerfkräften einen großen Druck­ luftverbrauch erfordert. Ein weiterer Nachteil ist, daß ein unzulässig großer Druckabfall im Pneumatik­ raum des Druckübersetzers mit steigender Pressenhub­ zahl (entspricht steigende erforderliche Rückzugs­ geschwindigkeit) nur dadurch verhindert werden kann, daß das Druckgefälle der Druckflüssigkeit zwischen Druckübersetzer und Sperrzylinder des Kissenaggre­ gates größer als funktionell erforderlich gewählt (erhöhter Luftverbrauch) oder der Pneumatikraum des Druckübersetzers mit einer Versorgungsleitung sehr großer Nennweite (einschließlich Ein- und Auslaß­ ventil) ausgeführt wird.

Das Ziel der Erfindung ist eine Rückzugssteuerung für Ziehkissen mit einem energetisch günstigen Wirkungs­ grad, d. h. ohne Luftverbrauch, und geringerem geräte­ technischen Aufwand.

Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer Rückzugssteuerung für Ziehkissen mit ver­ besserten Leistungseigenschaften bei hohen Hubzahlen, bei der der Druckübersetzer ohne zusätzlichen se­ paraten Antrieb betrieben wird.

Erfindungsgemäß wird das durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 beschriebenen Merkmale erreicht. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Merkmale sind in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben.

Die erfinderische Lösung ist in einem Ausführungsbei­ spiel dargestellt.

Die Figur zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer einfachwirkenden Presse mit dem Zusammenwirken von Pressenstößel, Stößelkissen, Werkzeug und pneumatischen Ziehkissen.

Beim Ziehvorgang wird das Werkstück 3 in bekannter Weise zwischen Oberwerkzeug 2 und Ziehring 4 des Unterwerkzeuges 5 über die Druckbolzen 6 und Zieh­ kissenplatte 7 gegen den an den Kissenkolben 8 an­ liegenden Pneumatikdruck eingespannt und verformt. Dabei wird das Stößelkissen 24 als Niederhalter und Auswerfer auf das Werkstück 3.

Während des Gegenhaltens im Stößelvorlauf strömt über die Rückschlagventile 9 Druckflüssigkeit aus dem Ausgleichsbehälter 21 in den Sperrzylinder 10. Parallel zum Stößelvorlauf wird der kolbenseitig mit dem Preßssenstößel 1 gekoppelte Arbeitszylinder 22 angetrieben und verdrängt dabei während des gesamten Stößelhubes über die Hydraulikleitung 26 Druck­ flüssigkeit in den pneumatisch vorgespannten Druck­ übersetzer 16. Dabei wird der Differenzkolben 14 gegen den an der Druckregeleinrichtung 23 einge­ stellten Pneumatikdruck verschoben. Zur Reduzierung des Druckanstiegs bzw. Druckabfalls beim Arbeiten des Differenzkolbens 14 ist der Druckübersetzer 16 pneumatikseitig unmittelbar mit einem Druckaus­ gleichsbehälter 15 verbunden.

Kurz vor dem unteren Totpunkt des Pressenstößels wird durch kurbelstellungsabhängige Steuerung das Wegeventil 20 umgeschaltet, wodurch das Rückschlag­ ventil 13 entsperrt und der Druckübersetzer 16 ent­ laden wird. Durch das Druckgefälle zwischen Druck­ übersetzer 16 und Sperrzylinder 10 von ca. 10 . . . 50% strömt Druckflüssigkeit vom Differenzkolben 14 über die Verbindungsleitung 28 in den Sperrzylinder 10 und zieht mit den Sperrkolben 11 das Kissen mit der Ziehkissenplatte 7 gegen den an den Kissenkolben 8 anliegenden Pneumatikdruck zurück. Eine Deformation des Werkstückes 3 im unteren Totpunkt des Pressen­ stößels gegen das ebenfalls auf das Werkstück wirkende Stößelkissen 24 wird dadurch verhindert.

Durch kurbelstellungsabhängige Steuerung wird ca. 30 . . . 60° nach dem unteren Totpunkt des Pressenstößels das Sperr- und Drosselventil 12 geöffnet, wodurch das Ziehkissen gedämpft in seine obere Arbeitsstellung ge­ langt. Dabei wird die aus dem Sperrzylinder 10 in den mittels Druckregeleinrichtung 25 pneumatisch vorge­ spannten Ausgleichsbehälter 21 abströmende Druck­ flüssigkeit kissenwegabhängig gedrosselt.

Beim Rückhub des Pressenstößels 1 gelangt über eine Hydraulikleitung 27 zwischen Ausgleichsbehälter 21 und Arbeitszylinder 22 Druckflüssigkeit in den Ar­ beitszylinder 22. Das in dieser Hydraulikleitung 27 angeordnete Rückschlagventil 17 verhindert das Ab­ strömen der Druckflüssigkeit vom Arbeitszylinder 22 zum Ausgleichsbehälter 21.

Parallel zum Rückschlagventil 17 sind ein Druckbe­ grenzungsventil 18 und ein sperrbares Durchgangs­ ventil 19 angeordnet. Beim Kissenbetrieb mit Rück­ zugssteuerung ist das Ventil 19 in Sperrstellung. Bei den Kissensteuerungsarten "gesteuert ohne Rück­ zug", "ungesteuert" und "Ziehkissen außer Betrieb" ist das Ventil 19 auf Durchgang geschaltet, so daß der Arbeitszylinder 22 in drucklosem Umlauf arbeitet.

Claims (4)

1. Rückzugssteuerung für Ziehkissen an Pressen, bei der der Ziehkissenzylinder mit dem Sperrzylinder in Wirkverbindung steht und dieser über Leitungen mit dem Druckübersetzer sowie dem Druckausgleichsbehälter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Pressenstößel verbundener hydrau­ lischer Arbeitszylinder (22) über eine Hydraulik­ leitung (26) mit dem pneumatisch beaufschlagten Druckübersetzer (16) und über eine Hydraulikleitung (27), in der Ventile zwischengeschaltet sind, mit dem Ausgleichsbehälter (21) verbunden ist, so daß die beim Stößelverlauf vom Arbeitszylinder (22) ver­ drängte Druckflüssigkeit in den Druckübersetzer (16) aufgenommen wird und dieser dadurch gegen den an­ liegenden Pneumatikdruck vorgespannt wird.

2. Rückzugssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Verbindungsleitung (28) zwischen Druck­ übersetzer (16) und Sperrzylinder (10) ein ent­ sperrbares Rückschlagventil angeordnet ist, das den Druckmittelausfluß aus dem Druckübersetzer (16) nur in entsperrter Stellung ermöglicht.

3. Rückzugssteuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübersetzer (16) pneumatikseitig un­ mittelbar mit einem Druckausgleichsbehälter (15) über einen großen Querschnitt verbunden ist.

4. Rückzugssteuerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hydraulikleitung (27) ein Rückschlag­ ventil (17) so angeordnet ist, daß das Ausströmen des Druckmittels aus dem Arbeitszylinder (22) ver­ hindert wird, und parallel zum Rückschlagventil (17) ein Druckbegrenzungsventil (18) und ein sperr­ bares Durchgangsventil (19) angeordnet sind.