DE3881985T2 - Überwachbares und kompressierbares Rückkopplungswerkzeug und Regelsystem für eine Presse. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft mechanische Pressen, insbesondere ein überwachbares, rückführ-regelbares Werkzeugsystem für Gesenke und Werkzeugesätze der Pressen. Das Werkzeug und das Regelsystem sind genauer gesagt derart betreibbar und anpassbar, daß ein einziges Werkzeug, der komplette Gesenksatz oder die einzelne Werkzeugstation dynamisch justiert werden können, um die Dimensionstoleranzen und damit die Qualität der in der Presse erzeugten Teile aufrecht zu erhalten.
• Mechanische Pressen wie Pressen mit geradlinigen Seiten sowie Spaltrahmenpressen zum Ausstanzen und Ziehen umfassen im allgemeinen einen Rahmen mit einem Querhaupt, einem Bett und einem Schlitten, der im Rahmen zwecks hin- und hergehender Bewegung zum Bett bzw. vom Bett gelagert ist. Der Schlitten kann von einer Kurbelwelle und einer Pleuelstange angetrieben sein, die mit dem Schlitten verbunden ist, an den das obere Gesenk gelagert ist. Das untere Gesenk ist auf einem mit dem Bett verbundenen Bolster gelagert. Alternativ hierzu können das obere Gesenk stationär, und der hin- und hergehende Schlitten, mit dem das untere Werkzeug verbunden ist, unterhalb des oberen Werkzeuges montiert sein. Mechanische Pressen sind für Ausstanz- und Zieh-Vorgänge weit verbreitet und sind bezüglich Größe sowie verfügbarer Preßkraft je nach der beabsichtigten Anwendung erheblich verschiedenen voneinander. Die vorliegende Erfindung ist besonders gut geeignet auf eine Konversionspresse zum Formen von leicht öffenbaren Getränkedosenenden, wobei eine genaue Kontrolle der Dimensionstoleranzen gewisser Vorgänge, wie das Prägen oder Ritzen, sehr kritisch ist. Diese Präzisions- Dimensionskontrolle ist erforderlich ohne Anwendung übermäßiger Preßkraft, die gegenwärtig bei der Anwendung von überformatigen Kiss Blocks ein Werkzeug angewandt werden.
• Zahlreiche Pressen sind mit Einzel- oder Mehrfach-Werkzeugstationen betreibbar, und diese Werkzeuge oder die hiermit hergestellten Teile können während des Betriebes entweder zur Folge des Werkzeugverschleißes, oder Temperaturschwankungen, oder Werkstückmaterialänderungen verändert werden. Diese Abweichungen oder Änderungen der Parameter können bezüglich der Teile, die auf den Pressen erzeugt oder geformt werden, zu Formabweichungen und/oder Dimensionsschwankungen führen. Deshalb ist es notwendig, die erzeugten Teile kontinuierlich zu überwachen und das Werkzeug sowie die Presse abzuwandeln oder anzufassen, um die Produktion von akzeptablen oder Qualitäts-Teilen aufrecht zu erhalten. Die Qualitätskontrollfunktion erfordert häufig das Entfernen von Gesenken oder Werkzeugen oder einigen Teilen hiervon aus der Presse, und eine nachfolgende Wiederjustierung der Presse zur Produktion von Qualitätsteilen. Die derzeitige Industriepraxis besteht darin, die Nachjustierungen der Presse im statischen oder Nicht-Betriebs-Zustand vorzunehmen, was möglicherweise die thermischen und/oder Geschwindigkeitseinflüsse bei der Justierung nicht beinhaltet.
• Sowohl mechanische als auch hydraulische Pressen wurden mit verschiedenen Anordnungen versehen, in dem Bemühen, Schwankungen der Parameter, die mit den Preßvorgängen verbunden sind, auszugleichen. Mit diesen Justieranordnungen sind Kissen verbunden, wobei ein hydraulisches Medium hinter dem Werkzeug oder Gesenk, im allgemeinen der unteren Gesenkanordnung, ein hydraulisches Kissen beinhaltet. Andere Bemühungen bezüglich der Werkzeugkontrolle umfaßten mechanisch betriebene, hydraulische Systeme sowie hydraulische Überlastkontrollsysteme, die entweder ausgleichen oder bis zu einer maximalen Last betreibbar sind, ausgeübt auf das Gesenk durch den Schlitten während des Arbeitshubes. Die Überlast-Kontrollsysteme stellen jedoch nur ein Mittel dar, um die Presse im Falle der Überlastung abzuschalten.
• Justiermittel für die Presse oder die Werkzeuge sind so aufgebaut, daß sie auf die Hubfrequenz ansprechen oder als deren Funktion betreibbar sind. In einigen Fällen basieren die Justierungen auf einer konstanten Eindringtiefe des oberen Werkzeuges und dessen Justierung während des Preßbetriebes. Die Schließhöhenjustierung durch einen Elektromotorantrieb wurde verwirklicht durch Erfassen der Schließhöhe, Abstellen der Presse und Justieren des Schlittens in Abhängigkeit von der erfassten Schließhöhe. Die anfängliche Schließhöhe mußte jedoch für die Zwecke des Vergleichs bekannt sein. Ferner ist eine Justierung der Schließhöhe bekannt durch Justieren eines hydraulischen Bolster-Kontroll-Systemes, das das Bolster justiert und demgemäß alle Werkzeugstationen gleichzeitig auf eine feste Höhe bringt, um somit die Schließhöhe zu justieren.
• Ein bekanntes Kontrollsystem des unteren Werkzeuges verwendet mechanische Federn zum Kontrollieren des Druckes auf dem Werkzeug. Jedoch ist zum kontinuierlichen Testen der Werkzeuglast keinerlei Überwachungsschaltung bekannt, die die Werkzeuglast mit einer optimalen Werkzeuglast vergleicht und ein Rückführsignal erzeugt, das auf diesem Vergleich beruht und die einzelnen Werkzeuge auf die optimale Werkzeuglast justiert. Ein Beispiel eines Versuches zum Kontrollieren der Preßkraft eines Werkzeuges wurde vorgesehen im Falle eines Walzenformvorganges, wobei ein Regelkraftdetektor zum Bestimmen der auf eine Formwalze ausgeübten Kraft angeschlossen ist. Der Detektor benutzt einen Kontaktarm zum Erfassen der Position des unteren Schlittens, und vergleicht mittels einer Vergleichstabelle das Kraft-Positions-Verhältnis zur Kontrolle der Formwalze. Sodann wird die Werkzeugposition mit den bekannten Kraft- Positions-Verhältnissen zur Justierung des Werkzeuges in Abhängigkeit von dieser Änderung vergleichen.
• Historisch gesehen wurden Preßwerkzeuge im allgemeinen nach einem Trial- und error-Verfahren aufgebaut. Dies bedeutet, daß das Werkzeug in die Presse eingesetzt, oder alternativ, ein Gesenk außerhalb der Presse aufgestellt und in der Presse positioniert wurden, und die Ausgangsteile, die von der Presse und der Werkzeuganordnung hergestellt wurden, getestet oder überprüft wurden, um zu ermitteln, ob sie innerhalb der Spezifikationsgrenzen lagen. Das Werkzeug und/oder die Presse wurden sodann von Hand justiert, um ein akzeptables Werkstück herzustellen. Die Justierungen fanden in Gestalt der Schließhöhenveränderung statt, des Unterlegens der Werkzeuge, und im Falle mehrerer Stränge, der progressiven Gesenkanordnungen, des Unterlegens einzelner Werkzeugstationen im Gesenk oder des Unterlegens des Gesenksatzes, sowie des Schleifens von Werkzeugen oder einer Kombination aus solchen Justierungen.
• Bei einer progressiven Mehrstrang-Gesenkanordnung, wie bei einer Konversionspresse beeinflußt die Veränderung einer einzigen Werkzeugstation üblicherweise die verbleibenden Stationen innerhalb eines Stranges der Werkzeuganordnung, und kann tatsächlich den anderen Strang oder die anderen Stränge dadurch beeinflussen, daß das Tipmoment innerhalb der Anordnung beeinflußt wird. Die Justierung des Werkzeuges dahingehend, daß der Betrieb an einer Gesenkstation in die Spezifikationsgrenzen verbracht wird, kann daszu führen, daß die anderen Gesenkstationen außerhalb der Spezifikation geraten.
• Der Rahmenpressenindustrie kann die Ausgangs-Schließhöhe justiert oder auf Null gebracht, und sodann variiert werden, um die obere oder untere Grenze eines akzeptablen oder Qualitäts-Werkstückes zu erhalten. Die Wahl eines anfänglichen Einstellens kann ermittelt werden durch Nach- Betriebs-Maßnahmen, und gewählt werden, um bekannte Abweichungen auszugleichen, beruhend auf den obigen, variablen Parametern, hierin eingeschlossen die Pressengeschwindigkeit (Upm oder Fequenz) sowie thermische Einflüsse auf die Betriebs-Schließhöhe. Weiterhin können Änderungen der Teile Qualität, wie zuvor erwähnt, mit Veränderungen der Abmessungen des zugeführten Materiales von den Spezifikationen variieren. Abweichungen der Stärke oder Härte des zugeführten Materiales beeinflussen die Produktion von Qualitätsteilen einer Presse oder einer Pressenanordnung, und beeinflussen die erforderliche Formlast und den Pressenbetrieb. Obgleich Abweichungen des Zufuhrmateriales nicht eine Änderung der Presse oder des Werkzeuges sind, so müssen sie doch ausgeglichen werden, um die Produktion von Teilen innerhalb der Spezifikationsgrenzen aufrechtzuhalten.
• Die Kompensation von Abweichungen der Werkzeugzeug- und/oder Pressenparameter bei Beibehalten einer Produktion akzeptabler Teile hat zur Praxis der Anwendung von "Kiss- Blocks" geführt, insbesondere bei der Dosenindustrie für Progressive-Mehrstrang-Gesenk-Anordnungen. Der Kiss-Block ist ein massiver, positiver Anschlagblock mit einem Druckwiderstand oder einer Steifigkeit, die größer als die Steifigkeit der Presse ist, und er wird ange..., um den Schlittenhub zu begrenzen. Der Kiss-Block kann ein einzelner Block oder mehrere Blöcke sein, im allgemeinen innerhalb des Werkzeugbereiches zwischen dem Schlitten und dem Bolster mit erheblicher Querschnittsfläche angeordnet werden. Die Kiss-Blocks definieren somit einen minimalen Abstand zwischen dem unteren und dem oberen Gesenk im unteren Todpunkt. Selbst wenn die Presse beschleunigt wird oder wenn eine Änderung des thermischen Gleichgewichts stattfindet, was im allgemeine eine Verlängerung oder eine thermische Expansion der mechanischen Verbindungen und somit einen geringeren Abstand zwischen den Werkzeugen gegenüber dem unbeaufschlagten Zustand bedeutet, so begrenzen die Kiss-Blocks demgemäß weitere Schließhöhenveränderungen der Presse. Die Anwendung über ... der Kiss-Blocks zum Begrenzen des Hubs des Schlittens kann jedoch hohe Spannungen und Belastungen in der Presse hervorrufen. Wird in der Verarbeitungsindustrie festgestellt, daß die Ritzlinientiefe ungenügend ist, so wird durch Absenken der Betriebs-Schließhöhe die Pressenlast erhöht, jedoch wird der Hub des oberen Werkzeuges durch die Anwendung der Kiss-Blocks begrenzt. Die Presse erfährt jedoch einen mechanischen Over-travel- Zustand, und die Werkzeuge bewegen sich nur zu den Grenzen des Kiss-Blocks weiter, so daß die Dimensions- Spezifikationen des Werkstückes beibehalten werden. Diese Praxis führt zu hohen Spannungen im Pressenrahmen und zu einer übermäßigen Arbeitsfunktion durch die Presse, wobei diese Arbeit oder Energie auf das zu verarbeitende Material weder aufgebracht noch notwendig ist für dessen endgültige Gestalt. Diese Praxis führt demgemäß zu einer verringerten Pressen-Lebensdauer, häufigeren Pressen-Brüchen, was eine geringere Pressen-Zuverlässigkeit beinhaltet, und außerdem erfordert dies einen übermäßigen Energieaufwand, der nicht zum Formen des Produktes beiträgt.
• Ein Indiz für die oben genannten Probleme sind jene Verhältnisse, sowie man sie in der Dosen-Enden-Industrie vorfindet, insbesondere bei der Herstellung von Dosenenden mit Aufreißlaschen. Die Pressenanordnungen sind im allgemeinen mehrstängige, Mehrstationenanordnungen, die sehr geringe Toleranzen und hohe Ausstöße haben. Es versteht sich daher, daß diese hohen Ausstöße einen Hoch- Geschwindigkeits-Preßbetrieb erfordern, der zu hohen oder höheren Temperaturen der Werkzeug- und Preßelemente führt. Das zuzuführende Material ist relativ dünn, jedoch bezüglich seiner Stärke und/oder Härte während des Produktionsbetriebes variabel. Ein Pressenbetrieb bei hohen Ausstößen führt zu Werkzeugverschleiß, der auf Erosion, Verklemmen an einer bestimmten Werkzeugstation oder andere Zustände zurückgehen kann, die das Profil und die Abmessungen des Werkzeuges verändern. Diese End-Form- Werkzeuge werden typischerweise auf der Basis der einzelnen Werkzeugstation wieder eingstellt, während progressive Gesenke typischerweise aus der Presse herausgenommen und als Einheit nachgeschliffen werden. Das Problem bezüglich des Austauschens von nur einem verschlissenen Werkzeug besteht darin, daß die verbleibenden Werkzeuge ebenfalls dem Verschleiß ausgesetzt sind. Das Austauschen eines verschlissenen oder gebrochenen Werkzeuges gegen ein neues kann deshalb das Belastungsgleichgewicht im Gesenksatz unterbrechen oder stören, was zu einem potentiellen Verlust an gesamter Teile-Qualität und Produktionsmenge führt.
• DE-A-2 324 839 betrifft eine Formvorrichtung insbesondere zum Formen von Kunststoff in einem Gesenk. Während das System ein Druck-Rückführsignal als Teil des Rückführsignales benutzt, um die hydraulische Kraft zu kontrollieren, die auf einen Kolben 2 ausgeübt wird, ist ein zusätzliches Rückführsignal 32 erforderlich, um die Kolbenverdrängung zwecks Regelns der Kolbengeschwindigkeit zu messen. Der letzte Satz dieses Patentes macht klar, daß es entscheidend ist, daß die Kolbenbewegung bezüglich der Geschwindigkeit, als auch der Kraft kontrollierbar ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Presse zu schaffen, wobei ein einziges Signal erzeugt wird, das ein Maß für die auf dem Werkzeug ruhende Last darstellt. Weiterhin soll die Presse geeignet sein für kleine Hochgeschwindigkeitsanwendungen und für Anwendungen mit sehr kurzem Kissen-Kolben-Hub, so wie dies geeignet ist bei Getränkedosen-Endausformung, für feine, elektronische oder Laminat-Produktanwendungen
• Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Es wurde demgemaß herausgefunden, daß eine Werkzeugkontrollanordnung, die eine Justierung der Werkzeuge erlaubt, entweder als Gruppe oder einzeln, ohne deren Herausnahme oder ohne Unterbrechung des Preßbetriebes, und die Veränderungen der Schließhöhe ausgleicht, die Stillstandszeit minimiert, dazu beiträgt, die Einrichtzeit zu reduzieren, die übermäßige Pressenbelastung verringert und somit eine Teile-Qualitäts- Produktion während des kontinuierlichen Pressenbetriebes erlaubt. Dieses Ziel wird durch ein System gefördert, das kontinuierlich das Werkzeug-Verhalten überwacht, um die optimale Stützlast oder die Betriebs-Schließhöhe aufrecht zu erhalten, ohne die Presse stillzusetzen.
• Die vorliegende Erfindung beseitigt durch eine ihrer Ausführungsformen die dem Stande der Technik anhaftenden Nachteile durch Schaffen einer Werkzeuganordnung und eines Regelkreises für eine kontinuierliche Werkzeugbelastungsjustierung des Pressenwerkzeuges in Abhängigkeit von einem kontinuierlich gemessenen oder überwachten Parameter, z.B. eines Liniendruckes oder einer Werkzeugbelastung, während des Pressenbetriebes. Der erfaßte oder überwachte Parameter wird einer geeichten Anzeigevorrichtung und einem Regler eingespeist, der derart arbeitet, daß er ein Regelsignal bereitstellt zum Justieren der auf dem Werkzeug ruhenden Stützlast oder der Schließhöhe der einzelnen Werkzeugstationen. Eine konstante Belastungsvorrichtung spricht auf den Mediumdruck an und arbeitet derart, daß eine konstante Belastung auf dem Werkzeug aufrecht erhalten wird. Die konstante Last oder der konstante Druck wird dynamisch geregelt, entweder von Hand oder automatisch, und zwar basierend auf einem erfaßten Signal, das eine Anzeige der Werkzeugbelastung oder einer Messungen der Teileabmessungen darstellt. Das Werkzeug ist entweder durch eine konstante Lastvorrichtung oder von Hand justierbar, um die Belastung oder die Schließhöhe auf dem optimalen Wert zu halten.
• Eine kontinuierliche Überwachung jeglichen Parameters, der in Beziehung steht zu der Werkzeugbelastung, schafft ein Mittel zum Überwachen der Qualität der mit der Presse erzeugten Teile. Die Werkzeugkraft oder Belastung kann ins Verhältnis gesetzt werden zu der Teilequalität oder den Spezifikationen, die anfangs mit dem Werkzeug erzeugt wurden, und die geeichte Kraft läßt sich aus empirischen Daten oder durch Berechnung aus bekannten Parametern ableiten. Ein Überwachen und dynamisches Justieren der Werkbelastung oder verwandter Parameter während des Betriebes der Presse stellt eine Produktion von Qualitätsteilen ohne Stillsetzen der Presse oder Eingriff der Bedienungsperson sicher.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das untere Werkzeug gegen die Kraft des beweglichen und/oder justierbaren Werkzeuges unterstützt durch einen Mediumdruck, der gegen einen Kolben oder einen Zylinder wirkt, welcher mit dem unteren Werkzeug verbunden ist. Der Mediumdruck kann durch Druckluft oder einen Stickstoffzylinder bereitgestellt werden, und der auf das untere Werkzeug wirkende Druck wird sehr genau auf einem optimalen Wert eingehalten. Dies stellt sicher, daß das Maß der auf das Teil während des Formens wirkenden Kraft konstant bleibt, und zwar selbst dann, wenn die Schließhöhe der Presse aufgrund von Änderungen der Pressengeschwindigkeit der thermischen Expansion usw. steigt oder sinkt. Selbst wenn z.B. die Schließhöhe abnimmt, was üblicherweise zu einer höheren Kraft führt, ausgeübt auf das Teil in dem festen, starren Werkzeug, so bleibt die Stützkraft auf dem unteren Werkzeug konstant, so daß die wirksame, auf das Teil aufgebrachte Last sich nicht verändert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überwacht ein Komperator oder Mikroprozessor den Druck in bezug auf die Stützkraft und vergleicht kontinuierlich die Kraft mit einem Bezugswert einer erwünschten oder optimalen Stützkraft. Der Ausgangswert des Komperators errege sodann einen Druckregler, der den Stützdruck des Mediums ganz genau auf den optimalen, gewünschten Bezugswert hält. Der im Mikroprozessor oder Komperator eingestellte Bezugsdruck oder Stützdruck läßt sich entsprechend den Messungen, die beim Überwachen der Teilequalität während des Pressenbetriebes erhalten wurden, variieren. So kann z.B. der beim Ritzen verbleibende Rest eines Endes einer leicht-öffenbaren Dose in einer Konversionspresse von Hand oder automatisch gemessen, und der Stützlastparameter in geeigneter Weise dann vergrößert oder verkleinert werden, wenn die Ritztiefe abnimmt bzw. zunimmt. Der Wert der Stützlast auf dem Werkzeug läßt sich direkt mittels eines Belastungszellen-Spannungstransducer messen, oder durch Überwachen des Druckverlaufs des Stützmediums.
• Die Erfindung ist besonders geeignet für Presssen mit Mehrfach-Gesenkstationen durch Anwenden einer kontrollierbaren Stützlast bei jeder einzelnen Gesenkstation. Für jeden Stützlastzylinder werden separate Lastzellen ohne Druckmonitore vorgesehen, und die Stützlast wird unabhängig für jede Station überwacht und falls notwendig justiert. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß dann, wenn ein bestimmtes Gesenkstations- Werkzeug vorzeitig verschleißt, die Stützlast konstant bleibt, wobei der Verschleiß kompensiert wird, ohne daß die Belastung und die wirksame Schließhöhe der übrigen Werkzeugstationen innerhalb des Gesenksatzes beeinträchtigt werden. In gleicher Weise läßt sich ein Werkzeugverschleißzustand, der eine Werkzeugbelastungssteigerung erfordert, durch dynamische Justierung der einzelnen Gesenkstationen ausgleichen. Unabhängige Rückführsysteme können vorgesehen werden für jede Gesenkstation, oder jede Kombination von Stationen kann in gleicher Weise justiert werden, so daß die Teilequalität aufgrund der Gesenk-Arbeitsvorgänge an den einzelnen Station oder an eng miteinander zusammenhängenden Gruppen von Stationen überwacht, und die Stützlast unabhängig für die verschiedenen Gesenkstationen oder Gruppen von Gesenkstationen justiert werden kann.
• In den Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile.
• Figur 1 zeigt eine Schnitansicht einer Preßwerkzeuganordnung entlang der Schnittlinie 1-1 in Figur 4 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• Figur 2 ist eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 2- 2 in Figur 4.
• Figur 3 ist eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform einer Werkzeuganordnung entlang der Schnittlinie 3-3 in Figur 4.
• Figur 4 ist eine Draufsicht des unteren Gesenkbereiches einer Doppelstrangpresse zum Ausformen von Dosenenden.
• Figur 5 ist eine Aufrißansicht einer beispielhaften Pressenanordnung, wobei die vorliegende Erfindung verwirklicht ist.
• Figur 6 ist ein Blockschaltbild einer Stützlast-Preßdruck- Regelschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
• Figur 7 ist eine alternative Ausführungsform der Stützlast- Preßdruck-Regelschaltung von Figur 6.
• Figur 8 ist eine weitere Ausführungsform einer Stützlast- Preßdruck-Regelschaltung
• Figur 9 ist eine weitere Ausführungsform einer Stützlast- Preßdruck-Regelschaltung
• Figur 10 ist ein Luft-Luft-Verstärker für die Schaltungen des Mediums gemäß der Figuren 6 bis 9.
• Figur 11 zeigt einen Luft-Hydraulik-Verstärker für die Schaltungen des Mediums gemäß der Figuren 6 bis 9.
• Figur 12 zeigt eine feste Medium-Druckquelle, betreibbar mit den Schaltungen des Mediums in den Figuren 6 und 7.
• Die Figuren 13 bis 15 sind alternative Ausführungsformen einer Regelschaltung für eine Mehrstation- Werkzeuganordnung.
• Die Figuren 16 bis 19 sind alternative Ausführungsformen von Regelschaltungs-Anordnungen für einzelne Werkzeugstationen.
• Figur 20 ist eine beispielhafte, schematiscne Anordnung eines automatischen Dimensions-Überwachungssystemes.
• Die vorliegende Erfindung gibt einen Monitor, ein Rückführ- Regelsystem sowie eine dynamisch-justierbare Werkzeuganordnung, z.B. für eine Presse an, das Werkzeug sowie die Presse 10 gemäß Figur 5. Die Pressenanordnung 10 umfaßt eine Hauptpresse 12, mit einem Bett 14, einem Rahmen 16, einem Schnell-Öffnungs-Bolster l8 und einem Querhaupt 20, das vertikal oberhalb des Bettes 14 und des Schnell- Öffnungs-Bolsters 18 angeordnet ist. Ein Schlitten 22 und eine Schlittenplatte 24 sind an einen Antrieb 26 in Querhaupt 20 angeschlossen und hiervon antreibbar. Die Pressenanordnung 10 umfaßt ein Vorderband 28 zur Überführung der Werkstücke wie Dosenenden, sowie eine Aufreißlaschenpresse 30, die im Rahmen montiert und gegenüber dem Förderband seitlich versetzt ist. Dosenenden- Stanzlinge werden durch einen Abwärtsstabler 32 bereitgestellt, und ein Aufwärtsstabler 34 ist in der Presse 12 zum Ausstoßen von ausgeformten Dosenenden von Förderband 28 vorgesehen. Der Abwärtsstabler 32 und der Aufwärtsstabler 34 sind an einander gegenüberliegenden Enden des Förderbandes 38 außerhalb der Arbeitszone 36 zwischen Schlitten 22 und Bolster 18 angeordnet.
• Die Hauptpresse 12 hat ein unteres Werkzeug 38, das innerhalb des Rahmens 16 auf dem Bolster 18 montiert ist, und ein oberes Werkzeug 40, das auf dem Schlitten 22 montiert ist, vertikal ausgerichtet und zwischen sich die Arbeitszone 36 bildend. Figur 4 veranschaulicht das Förderband in Draufsicht, wie unten beschrieben. Die Pressenanordnung ist lediglich ein Beispiel, so wie in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung verwendbar; sie stellt jedoch keine Einschränkung dar. Schlitten 22 kann auf Führungspfosten sowie den Pfosten 23 in Figur 5 montiert sein, die mit einer Verbindung zum Kolben 76 starr verbunden sind und sich hiervon nach unten erstrecken. Schlitten 22 ist derart eingerichtet, daß er sich auf den Führungspfosten 23 hin- und hergehend in einer Öffnung 36 zwischen dem Querhaupt 20 und dem Bolster 18 sowie zwischen linken bzw. rechten Paaren von Stützen 44, 46 bewegt.
• Der Antrieb 26 hat eine Kurbelwelle 48 mit wenigstens einem Exzenter 50 und ist in Haupt-Lagerblöcken (nicht gezeigt) drehbar gelagert. Der Antrieb umfaßt ferner eine Kupplung und eine Bremse, die auf an sich bekannte Weise mit der Kurbelwelle 48 zusammenarbeiten. Auf der Kurbelwelle 48 ist ein Schwungrad 52 montiert, das von einem Flachriemen 54 angetrieben ist. Riemen 54 umschlingt Riemenscheibe 56, die von Motor 58 angetrieben ist. Ist Motor 58 eingeschaltet, so läuft Schwungrad 54 ständig um, treibt jedoch Kurbelwelle 58 erst dann an, wenn die Kupplung eingerückt ist; zu diesem Zeitpunkt wird die Reibscheibe des Schwungrades 52 erfaßt und die Drehbewegung des Schwungrades 52 auf die Kurbelwelle 48 übertragen. Ein Feststoff-Grenzschalter 60 wird von einer Riemenscheibe und einem Riemen 62 vom Ende der Kurbelwelle 48 angetrieben und regelt zahlreiche Preßfunktionen, wie aus dem Stande der Technik bekannt.
• Motor 58 ist mit der Querhaupt-Deckplatte 64 über die Montageplatte 66 durch Schrauben und Spindeln 68 mit Verriegelungsmuttern 70, 72 und 74 verbunden. Die Spannung des Riemens 54 läßt sich durch Positionieren von Platte 66 auf den Spindeln 68 mittels Justieren der Verriegelungsmuttern 70 und 72 oder der Spindel 68 verändern.
• Die Presse 12 ist dynamisch ausgewuchtet, um der Bewegung der verbindenden Baugruppen und des Schlittens 22 durch ein Ausgleichsgewicht entgegenzuwirken, das an einen Exzenter angeschlossen ist, ähnlich dem Exzenter 50. Die Kolben 76 stehen mit dem Schlitten 22 und der Pleuelstange 78 in Wirkverbindung, die an den Exzenter 50 und die Kurbelwelle 48 angeschlossen ist.
• Förderband 28 weist ein mehrspuriges, endloses Band 80 auf, das zwischen einer Antriebsscheibe 82 und einer Leerlaufscheibe 84 umläuft, die letztere angetrieben von einem Getriebe. Band 80 definiert eine horizontale Ebene 86, die im wesentlichen parallel zu Bett 14 und Bolster 18 verläuftund mehrere Werkstückträger aufweist, die zwischen den Werkzeugen 38 und 40 durch Arbeitsstationen in der Arbeitszone 36 schrittweise hindurchlaufen. Band 80 kann eine Reihe von Bohrungen aufweisen, die mit hier nicht dargestellten Zähnen auf den Scheiben 82 und 84 zusammenarbeiten, um Band 80 zu indexieren.
• Die Reißlaschenpresse 30 umfaßt ein Bolster 88 und einen Schlitten 90. Das untere Reißlaschenwerkzeug ist auf Bolster 88, und das obere Reißlaschenwerkzeug auf Schlitten 90 montiert, so daß die Reißlaschen-Preßarbeitszone zwischen diesen definiert ist. Das Reißlaschen-Preßbolster 88 verläuft im wesentlichen parallel zur Ebene 86 des Förderbandes 28. Der Schlitten 90 steht mit der Reißlaschen-Preß-Kurbelwelle in Wirkverbindung. Die Reißlaschen-Preß-Kurbelwelle ist mit der Kurbelwelle 48 über ein Kardan-Gelenk 92, die Reißlaschen-Preß-Kurbelwelle 94, ein zweites Kardan-Gelenk 92, ein Richtungswechselgetriebe 98 und einen Riemen 100 verbunden.
• Die Hauptpresse 12, die Reißlaschenpresse 30, das Förderband 28, der Abwärtsstabler 32 und der Aufwärtsstabler 34 sind in der Ebene 86 mit dem hin- und hergehenden Schlitten 22 synchron betreibbar, um zwischen den Stationen der Werkzeuge 38 und 40 innerhalb der Arbeitszone 36 schrittweise hin- und herzugehen.
• Die Hauptpresse 12 und die Reißlaschenpresse 30 sind unabhängig voneinander justierbar, wobei beispielsweise die Schließhöhe einer jeden Presse durch Anwenden eines üblichen Schließhöhen-Justiermechanismus unabhängig justiert werden kann. Die Schließhöhe, die bei einer Vertikalpresse vorhanden ist, ist der Abstand zwischen der Oberkante des Bettes und dem Boden das Schlittens mit Abwärtshub und Justierung nach oben. Bei Pressen mit sich bewegendem Bolster wird die Schließhöhe gemessen zwischen der Oberkante des Bolsters, wenn dies mit dem Wagen einteilig ist, oder vom Wagen, wenn das Bolster getrennt ist. Der Hub der Pressen läßt sich unabhängig wählen.
• Das Pressen-Monitor- und Rückführregelsystem ist derart betreibbar, daß die Preßlast einer Pressenanordnung, sowie der Presse 10, während des Preßbetriebes dynamisch geregelt wird, wobei die Qualität der von den Werkzeugenerzielten Teile innerhalb der vorgegebenen Herstellungstoleranzen bleibt. Das Werkzeug ist genauer gesagt dynamisch justierbar, entweder von Hand oder automatisch, in Abhängigkeit von der Werkzeugbelastung, eines Liniendrucks und/oder der Teile-Vermessung und -Überwachung über eine Rückführ-Ansprech-Schaltung, die eine kontinuierliche Werkzeugjustierung während des Preßbetriebes zu bieten vermag. In den Figuren 1 bis 3 sind beispielhafte Werkzeuganordnungen zum Zusammenarbeiten mit dem Monitor- und Rückführregelsystem dargestellt. Ein Regelsystem oder eine Schaltung 240, die schematisch in Figur 6 gezeigt ist, dient zum Regeln der Werkzeuganordnungen gemäß der Figuren 1 bis 3.
• In Figur 1 hat die Werkzeuganordnung 102 ein unteres Werkzeuggehäuse 104 und ein oberes Werkzeuggehäuse 106. Das untere Werkzeuggehäuse 104 ist in einer unteren Werkzeugspannplatte 108 montiert, die in unteren Werkzeug- Ausrichtblocks 110 und 112 befestigt ist, montiert in einem unteren Werkzeughalter 114. Das untere Werkzeuggehäuse 104 ist an einem Konstantlast-Zylindergehäuse 116 über den unteren Werkzeughalter 114 befestigt. Konstantlast-Zylindergehäuse 116 ist mit dem Bolster 18 einer Pressenanordnung starr befestigt und zusammen mit diesem betreibbar, und zwar durch eine geeignete Abstandsplatte 118 und einen unteren Gesenkschuh 120, der mittels Abstandsblock 121 mit Schrauben 122 am Bolster 18 befestigt ist. Alternativ kann eine Medium-unterstützte Schlitten- und Oberwerkzeuganordnung mit nur geringfügigen Abweichungen oder Änderungen innerhalb dieser Beschreibung gesehen werden.
• Das untere Werkzeuggehäuse 104, so wie in Figur 1 gezeigt, enthält eine Bohrung 124 und eine Gegenbohrung 126 mit einer Schulter 128 an deren Schnittstelle. Ein unterer Werkzeugeinsatz 130 ist in Bohrung 124 enthalten und in dieser gleitbar. Eine Lastübertragungseinrichtung 132, die ein fester Block sein kann, oder mehrfach Blöcke, oder Unterlegscheiben, ist in der Gegenbohrung 126 angeordnet und befindet sich in Kontakt mit dem Werkzeugeinsatz 130.
• Der untere Werkzeughalter 114 enthält eine Kammer 134 und einen Kanal 136, der sich im wesentlichen von der Kammer 134 bis zur äußeren Umgebung des Halters 114 hin erstreckt. Eine Belastungszelle oder ein Sensor 138 zum Erfassen der Werkzeugbelastung ist in der Kammer 134 montiert, wobei sich Leiterdrähte 140 von der Belastungszelle 138 durch Kanal 134 zu einer Belastungskontrollvorrichtung oder einem Display 142 hin erstrecken. Die Lastkontrolleinrichtung 142 kann einen Mikroprozessor oder einen Komparator umfassen zur Aufnahme von Eingangssignalen, und kann Ausgangs- oder Regelsignale als Funktion dieser Eingänge bereitstellen, oder sie kann eine geeichte Display-Vorrichtung sein. Die Belastungszelle 138, beispielsweise Modell ALD-W oder ALD- MINI-T von A.L.Design, Inc., ist zwischen der Lastübertragungsvorrichtung 132 und dem Kolben 144 eingespannt und derart betreibbar, daß sie ein elektrisches Eingangssignal Lact als Maß der tatsächlichen auf dem Werkzeug 130 beruhenden Last erzeugt. Alternativ kann sich Werkzeug 130 durch die Gegenbohrung 126 hindurch erstrecken, um direkt mit der Lastzelle 138 in Kontakt zu gelangen.
• Das Konstantlast-Zylindergehäuse 116 definiert einen Zylinder 146, wobei Kolben 144 hierin bewegbar ist, und eine Mediumkammer 148, die eine leitende Verbindung zwischen Zylinder 146 und einer Mediumquelle 150 (Flüssigkeit oder Gas) bei einem Druck herstellt. Kolben 144 steht in Kontakt mit Lastzelle 138, oder in einigen Fällen mit Lastübertragungseinrichtung 132, und ist derart betreibbar, daß die auf das Werkzeug 130 einwirkende Kraft verändert wird, um eine stete Belastung auf dem Material während der Formvorgänge aufrecht zu erhalten. Im folgenden soll das Aufrechterhalten der Werkzeugbelastung oder Kraft in Abhängigkeit von der durch Sensor 138 erfaßten Last näher erläutert werden.
• Das obere Werkzeuggehäuse 106 ist am oberen Werkzeughalter 154 befestigt und fluchtet mit diesem. Stützfedern 156 sind in Sackbohrungen 158 in Halter 154 angeordnet, um mit dem hülsenförmigen Ausrichtring 152 in Kontakt zu gelangen und diesen zu beaufschlagen. Der obere Werkzeughalter 154 mit einem Vorsprung 160 ist in einem oberen Werkzeugausrichtbumd 162 gelagert und angeordnet. Bund 162 und Halter 154 sind gegen den Abstandshalter 164 und den oberen Werkzeugschuh 166 montiert, der am Schlitten gemäß Figur 5 durch Kopfschrauben 168 befestigt und mit dem Schlitten bewegbar ist.
• Das obere Werkzeuggehäuse 106 umfaßt eine Bohrung 170 sowie eine obere Werkzeugbohrung 172 mit einer Gegenbohrung 174 und einer hierin befindlichen Schulter 176. Der obere Werkzeugeinsatz 178 weist einen Bund 180 auf und ist in Werkzeugkanal 172 angeordnet, wobei sich Bund 180 in der Gegenbohrung 174 befindet. Eine Unterlagscheibe 182 in Bohrung 170 liegt an Bund 180 und an Vorsprung 160 des Halters 154 an, wenn sich auch Vorsprung 160 derart erstrecken könnte, daß er Bund 180 unmittelbar berührt, so daß keine Notwendigkeit für die Unterlegscheibe 182 besteht.
• In Figur 1 ist ein Formvorgang veranschaulicht unter Verwendung eines oberen Werkzeuges 178 und eines unteren Werkzeuges 130, mit Vorratsmaterial 184, das zwischen den Werkzeugen 178 und 130 eingefügt und von einem Materialhalter gehalten ist, wie z.B. dem hülsenförmigen Trägerhalter 186 von Band 80 in Figur 5. Das obere Werkzeug 178 und das untere Werkzeug 130 sind sodann durch Schlitten 22 bzw. Bolster l8 betreibbar, um Material 184 zu formen oder teilweise zu formen. Die besondere Bauart des Werkzeuges gemäß Figur 1 ist lediglich ein Beispiel, da sie einen bestimmten Verfahrensschritt beim Ausbilden eines Getränkedosenendes veranschaulicht. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das spezielle Werkzeug noch auf das hier dargestellte Produkt beschränkt.
• In Figur 4 ist eine Gesenkanordnung einer Zweiwege-Presse gezeigt, genauer eine Pressenanordnung für das Ausbilden von Dosenenden. In dieser Darstellung sind Werkzeugausrichtführungen 42 an beiden Enden der Werkzeugstationen angeordnet, die den Gesenksatz bilden, und es sind die Klemmplatte 1 und 8 des unteren Werkzeuges, das Gehäuse 104 des unteren Werkzeuges sowie der Einsatz 130 des unteren Werkzeuges gezeigt. Die Anordnung des unteren Werkzeuges und Gesenks ist für mehrfache Dosenend- Ausformvorgänge vorgesehen, und zwar im einzelnen wahlweise eine erste Station 219, eine zweite Station 220, die eine Vorform bildet, eine dritte Station 222 zum Knopfbilden und Prägen des Bereiches um den Knopf, eine vierte Station 224 zum Einritzen, Prägen und Spur-identifizieren, eine fünfte Station 226 zum Einritzen des Deckels, eine sechste Station 228 zum Ausformen des c-Wulstes und Panels, eine siebte Station 230 zum Stabpeln der Aufreißlasche auf der Hülse, eine achte Station 232 zum Herunterschieben des Ohres der Aufreißlasche, und wahlweise eine neunte Station 233 zum Auswöben des Deckels. Diese spezielle Anordnung veranschaulicht lediglich die Art der Pressenanordnung, die für diesen besonderen Formvorgang angewandt wird. Die verschiedenen Stationen 219 bis 233 haben unterschiedliche einzelne Werkzeuge, jedoch ist die Werkzeugausrichtung oder Position eines jeden Werkzeuges innerhalb der gesamten Gesenkanordnung im wesentlichen dieselbe. Es versteht sich, daß das Vorratsmaterial, wie ein Dosenende, progressiv mit einem Überführband von wenigstens der zweiten zur siebten Station (wahlweise von der ersten zur neunten Station) für aufeinanderfolgende Formvorgänge transportiert wird. Die untere, Mehrfach-Werkzeug- und Gesenkanordnung mit dem Werkzeuggesenkschuh 120, ist am Abstandsblock 121 und am Bolster 18 durch Schrauben 234 befestigt. Obgleich in Figur 1 das Werkzeug nur für eine einzige Station beschrieben wurde, so versteht es sich, daß jede verbleibende Station mit einem ähnlichen Werkzeug für den speziellen Ausformvorgang dieser Station ausgerüstet ist. Jedes Werkzeug oder Gesenk ist am besten mit einem unabhängigen, getrennten Stützlast- und Kontrollsystem ausgerüstet, das im Lastzentrum bei jeder Station betreibbar ist.
• Figur 6 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Regelkreises 240 mit einer Medium- Schaltung 242 und einer elektrischen Schaltung 244 für das Regel- und Rückführsystem der Erfindung. Die Druckquelle 150 kann eine pneumatische Druckquelle sein, wie eine Luftquelle 246 gemäß der Figuren 10 und 11, oder eine Druckgasquelle 248 (Stickstoff), wie z.B. Figur 12, um den Mediumkanal 148 und den Zylinder 146 unter Druck zu setzen. Alternativ kann ein hydraulisches Medium verwendet werden, um den Druckkanal 148 unter Druck zu setzen, z.B. ein erstes Schwallvolumen, um auf den Kolben 144 Druck auszuüben. Die Luftquelle 246 (Figuren 10 und 11) ist an eine der wahlweisen Luftverstärker 250 und 252 angeschlossen, je nachdem, welches Regelmedium (z.B. pneumatisch oder hydraulisch) verwendet wird. Das unter Druck stehende Regelmedium wird über eine Leitung 254 zum Durchlauf durch die Schaltung 242 dem Kanal 148 und dem Zylinder 146 zugeleitet. In Figur 10 ist eine Luft- oder Stickstoffquelle 246, 248 an einen Luftverstärker 250 über ein Absperrventil 256, einen ersten, justierbaren, selbstfreigebenden Gasregler 258 und eine Leitung 260 angeschlossen. Außerdem sind stromaufwärts bzw. stromabwärts der Ventile 236 und 258 Druckmesser 262 und 264 angeschlossen. In den Figuren 10 und 11 ist der Luftverstärker 250 eine Doppelkolben-Anordnung mit den Kolben 266, 268 und einer zwischen diesen befindlichen Pleuelstange 270. Dem kleinen Raum 272 des Verstärkers 250 wird ein Luftvolumen zur Kompression und Abgabe an die Leitung 254 zugeführt, an den kontinuierlich servo- regelbaren, selbstentlastenden Regler 274 und die Mediumkammer 148 der Werkzeuganordnung 102. Der Luftverstärker wird dazu benutzt, einen vorgegebenen Druck in Leitung 254 und im servo-kontrollierenden, selbstentlastenden Regler 274 zuschaffen. Kolben 266 ist durch Feder 276 in einer Bezugsposition beaufschlagt bei drucklosem Zustand in Leitung 254.
• In Figur 11 ist der hydraulische Verstärker 252 mit einer Hydraulikquelle 278 dargestellt, angeschlossen an das kleine Kammervolumen 272 zwecks Kompression durch die Kolben 266 und 268. Das komprimierte Medium wird Leitung 254 und Regelventil 274 zugeführt.
• Wie in Figur 12 gezeigt, wird als Regelmedium eine Druckmediumquelle 248 wie Stickstoff oder Luft bei bekanntem Druck verwendet, regelbar durch einen ersten, justierbaren, selbstentlastenden Gasregler 258. Der Regler 258 kann von Hand oder servo-gesteuert sein, ansprechend auf ein elektrisches Signal, wobei die Servo-Vorrichtung den Druck und/oder den Durchsatz den den Regler regelt. In diesem Falle ist das Abstandsventil 256 in Leitung 260 stromabwärts des Luftreglers 258 angeordnet.
• Der Regelkreis 242 gemäß Figur 6 soll unter besonderer Bezugnahme auf Figur 10 und Figur 1 beschrieben werden, wobei sich die Werkzeug- und Lastzelle in der unteren Werkzeuganordnung befindet. Es versteht sich jedoch, daß alternative Regelanordnungen, die oben erwähnt sind, mit der Regelschaltung mit nur geringfügigen, bekannten Abwandlungen betreibbar sind, und daß die Lastzelle auch in der oberen Werkzeuganordnungg angeordnet sein könnte. In Figur 6 ist ein zweiter justierbarer Luftregler 274 in Leitung 254 zwischen Verstärker 250 und Kammer 148 geschaltet. Druckmesser 280, Filter 282 und Schmiervorrichtung 284 sind in Leitung 254 stromabwärts des Verstärkers 250 und stromaufwärts eines zweiten Reglers 274 angeordnet, obwohl die Verwendung dieser Elemente und deren Anordnung dem Konstrukteur überlassen bleiben. Stromabwärts des zweiten Reglers 274 sind ein justierbarer Minimaldruck- Sicherheitsschalter 286, ein justierbarer Maximaldruck- Sicherheitsschalter 288, ein zweites Schwallvolumen 290 und ein Druckmonitor 292 vorgesehen. Diese Bauteile können für einen bestimmten Anwendungsfall vorgesehen werden, sind jedoch nicht unbedingt notwendig. Es können Schalter 286 und 288 vorhanden sein, um die Presse stillzusetzen oder Warnsignale bei Überdruck bzw. Unterdruck abzugeben. Bei dieser Ausführungsform wird unter Druck stehendes Medium, eingeregelt durch Regler 274, dem ersten Schwallvolumen 148 zugeführt und beaufschlagt den Regelkolben 144, um eine kontrollierte Stützlast auf Werkzeug 130 zu erzeugen.
• Leiter 140 von Lastzellensensor 138 ist an ein wahlweise vorhandenes Signal-Display 294 zum Anzeigen des Lastzellensignales angeschlossen. Signal-Display 294 ist als Funktion der Last auf Werkzeug 130 und 178 gezeigt, um die auf Werkzeug 130 von Sensor 138 erfaßte Kraft wiederzugeben. Das Signal der Lastzelle 138 wird einem Regler 296 über eine Leitung 298 eingegeben. Der Regler 296, der als Komperator dargestellt ist, erhält über Leiter 300 ein Eingangssignal, z.B. das gewünschte oder optimale Eingangs-Lastsignal, und das erfaßte Lastzellensignal als Maß der tatsächlichen Werkzeugbelastung. Regler 296, der ein Komperator oder ein Mikroprozessor sein kann, arbeitet dahingehend, daß er das gewünschte Eingangslastsignal und das tatsächliche Werkzeugsignal vergleicht, um über Leiter 320 dem servogeregelten Regler 274 ein Regelfehlersignal einzuspeisen. Das optimale Lastsignal in Leiter 300 kann ein vorgegebener Wert sein. Alternativ hierzu kann das Lastsignal in Leitung 300 ein bestimmter berechneter Wert oder ein vorgegebener Lastsignalwert sein, der abgestimmt ist auf vorbekannte und akzeptable Qualitätsproduktion als Funktion der Betriebsparameter wie Temperatur, Geschwindigkeit oder Werkzeug-Penetration zum Beispiel können visuelle Inspektionsvorrichtungen 312, sowie schematisch in Figur 20 dargestellt, oder Vorrichtungen zum Messen der Penetration des Werkzeuges ebenfalls Eingangssignale einen Mikroprozessor oder Regler einspeisen, der dahingehend programmiert ist, daß er die Eingangssignale interpretiert als für ein Teil akzeptabel oder nicht akzeptabel. Der Mikroprozessor liefert in diesem Falle ein Ausgangssignal dem Regler 274f um die Einstellung des Reglers zu verändern und um den Mediumdruck im Zylinder 146 zu erhöhten oder zu verringern. Ist das Werkzeug nicht weit genug eingedrungen, so wird die Stützkraft durch Steigerung des Druckes erhöht, und ist die Werkzeugpenetration zu groß, so wird die Stützkraft durch Absenken des Druckes verringert. Außerdem können manuell gemessene Abmessungen oder Parameter dem Komperator 296 über die Leitung 300 als Maß der Produktteilequalität eingegeben werden.
• Der Luftregler 274 kann eine Servovorrichtung sein, die auf das Regelsignal anspricht, um den Druck in Kammer 148 und somit die Stützlast auf Werkzeug 130 zu regeln. Die Stützlast und Werkzeuglast sind korrelative Werte. Die Werkzeugpenetrati0n in das Vorratsmaterial und damit die Energie, die zum Ausformen des Fertigproduktes erforderlich sind, sind in gleicher Weise auf die Werkzeugbelastung bezogen. Deswegen sorgt die Rückführregelung der Werkzeugbelastung durch die Stützlast für eine kontinuierliche Kontrolle der Werkzeugpenetration, die der Produktqualität entspricht. Eine kontinuierliche Kontrolle der Werkzeugpenetration vermeidet die Notwendigkeit des Anwendens eines Überhubes und von Kiss-Blocks, um die richtige Werkzeugpenetration beizubehalten, und um somit die Belastung von der Presse zu nehmen sowie die Notwendigkeit, für die Teileausformung übermäßige Energie auf zuwenden. Dies führt notwendigerweise zur Anwendung von Pressen, die für geringere Preßkräfte konstruiert sind. Wird die Werkzeugbelastung kontinuierlich während des gesamten Bearbeitungszyklus der Presse überwacht, so wird das Werkzeug bzw. so werden die Werkzeuge kontinuierlich justiert durch Justieren der Stützlast ohne Stillsetzen der Presse. Außerdem justiert diese Werkzeugvariation wirksam die Schließhöhe für das ausgewählte einzelne Werkzeug oder für die Kombination von Werkzeugen. Selbstverständlich kann durch die Bedienungspersonen für Sicherheitszwecke, für die Werkzeugeeinstellung, Wartung usw. in bekannter Weise ein manuelles Überfahren angewandt werden.
• Der Regler 296 kann ein vorprogrammierter Mikroprozessor sein, geeignet zur Aufnahme eines elektrischen Signales, das die erfaßte Werkzeugbelastung ist, über Leitung 298. Der Mikroprozessor kann auf verschiedene Weise ein Ausgangs-Regelsignal ermitteln, z.B. durch Vergleich des erfaßten Signales zum Tabellenwert mit empirischen Daten, durch Berechnen der gewünschten Werkzeugbelastung und somit eines gewünschten Druckes in Kanal 148, beruhend auf Betriebsparametern, oder durch andere analytische Mittel. Dieses gewünschte Regelsignal wird mit dem tatsächlichen Preßsignal aus Monitor 138 verglichen.
• Wie oben angedeutet, wird eine separate Regelung und Überwachung für jede Gesenkstation innerhalb des Gesenksatzes vorgesehen, so daß die einzelnen Justierungen dort vorgenommen werden können, wo diese notwendig sind, zufolge individuellen Werkzeugverschleiß, Teilequalität, Abweichungen oder bei einer bestimmten Ausformstation usw. Jeder der in Figur 6 dargestellten Regler läßt sich für die einzelnen Gesenkstationen wiederholen; auch kann ein zentraler Mikroprozessor angewandt werden, um auf einer Zeitteiler-Multiplex-Basis die Überwachungs- und Kontrollfunktion zu übernehmen, falls gewünscht. Wenn auch das automatische Rückführ-Regelsystem zu bevorzugen ist, so ist es dennoch möglich, die Stützlast-Regelung durch eine manuelle Technik durchzuführen, wobei die einzelnen Gesenkstationen unabhängig voneinander kontrolliert werden. So könnte beispielsweise eine visuelle Inspektion des Teiles anzeigen, daß einer der Formvorgänge außerhalb der Spezifikation liegt, und der Druck für diese bestimmte Gesenkstation kann vergrößert oder verkleinert werden, je nach Notwendigkeit, um den Formvorgang wieder auf Werte innerhalb der Spezifikationsgrenzen zu bringen.
• Es gibt eine Anzahl von Parametern, die überwacht und ausgenutzt werden können, um Stützlastjustierungen vorzunehmen oder Fehlersignale zu erzeugen, die automatisch die Stützlast und somit die Produktqualität regeln. Derartige Parameter sind die folgenden:
• 1. Manuelles Überwachen der Teilequalität;
• 2. Video-Überwachung der Teilequalität
• 3. Überwachen der Gesamtwerkzeuglast mittels in der Presse montierter Spannungsinstrumente;
• 4. Überwachen der Arbeitsweise der einzelnen Werkzeugstation und der Last über Spannungsinstrumente, die in jeder Station montiert sind;
• 5. Überwachen der Arbeitsweise und der Last einzelner Werkzeugstationen über piezoelektrische Instrumente, die in jeder Station montiert sind;
• 6. Überwachen der Arbeitsweise einzelner Werkzeugstationen mittels hydraulischer Drucküberwachung;
• 7. Überwachen der Arbeitsweise einzelner Werkzeugstationen über pneumatische oder Stickstoffdruck-Überwachung
• 8. Überwachen der Arbeitsweise einzelner Werkzeugstationen mittels Vibrationssignalüberwachung;
• 9. Überwachen der Arbeitsweise einzelner Werkzeugstationen über das Überwachen akustischer Signale;
• 10. Überwachen der Arbeitsweise einzelner Werkzeugstationen über Spektral-Signalanalyse;
• 11. Überwachen der gesamten Werkzeuglast mittels einer Instumentierung, die in einer Gesenk-Unterplatte montiert ist;
• 12. Überwachen einer einzelnen Werkzeugbelastung und einer Gesamt-Werkzeugbelastung über eine Gesenk-Unterplatte mit spannungs- oder piezoelektrischer Instrumentierung an einzelnen beweglichen Stationen;
• 13. Überwachen der Werkzeugeinrichtung über spannungsgemessene Kiss-Blocks;
• 14. Überwachen einer kritischen Werkzeugstation-Einrichtung und -Arbeitsweise über einzelne Werkzeugstation-Kiss- Blocks, die spannungsvermessen oder anderweitig instrumentiert sind.
• Eine weitere Ausführungsform des oben genannten Regelsystemes, sowie in Figur 7 gezeigt, enthält einen Drucktransducer 304, der an die Leitung 254 stromaufwärts des Mediumkanals 148 angeschlossen und derart betreibbar ist, daß er ein Eingangsdrucksignal dem Regler 296 über den Leiter 298 einspeist. Dieses Drucksignal zeigt die Stützlast (Leitungsdruck) und somit die Werkzeugbelastung an. Ein Eingangsdrucksignal, das ein Maß für den optimalen oder gewünschten Leitungsdruck ist, entsprechend der akzeptablen Werkzeugpenetration und somit der Teilequalitätproduktion, wird dem Regler 296 über die Leitung 300 aus einer Tabelle, durch manuelle Kontrolle, durch Mikroprozessor oder derart gleichen eingespeist. Regler 296 kann wie oben ein Komparator zum Vergleichen eines festen Eingangssignales sein, oder ein Mikroprozessor, zum Aufnehmen mehrfacher Eingangssignale, zum Vergleich mit dem tatsächlichen Signal zum Erfassen des Regelsignales, das dem Regler 274 über Leitung 302 eingespeist wurde. Regler 274 wird durch Komperator 296 variiert, um in Leitung 254 den Mediumdruck aufrecht zu halten, und die Stützlast auf Kolben 144 und demgemäß die Werkzeugbelastung auf Werkzeug 130 zu regeln.
• Eine weitere Ausführungsform des Regelsystemes gemäß Figur 8 umfaßt eine Eingangsvorrichtung 310, wie z.B. ein CRT und eine Schalttafel, die manuell erfaßte Dimensionsdaten für einzelne Teile aufnimmt. Die erfaßten Abmessungen werden dem Regler 296 über Leiter 298 eingespeist. Ein Eingangsdimensionssignal, das ein Maß für die optimale oder gewünschte Dimension ist, entsprechend einer akzeptablen Werkzeugpenetration und somit der Qualitätsteileproduktion, wird dem Regler 296 über Leiter 300 eingespeist. Regler 296 könnte wiederum ein Komperator zum Aufnehmen von Mehrfach- Eingangssignalen sein, zwecks Vergleich mit dem tatsächlichen Signal und zwecks Ermittels eines Ausgangsregelsignales, das dem Regler 274 über Leiter 302 eingespeist wird. Der Regler 274 wird somit in Abhängigkeit vom Regelsignal verändert, um den Mediumdruck in Leitung 254, und damit die Stützlast auf dem Kolben 144 und ebenfalls die Werkzeugbelastung auf Werkzeug 130 zu regeln.
• Figur 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform des oben beschriebenen Regelsystemes, mit einer automatischen Teile-Abmessungen-Meßvorrichtung 312, wie z.B. einer Videovorrichtung, einem faser-optischen oder Röntgenstrahlsensor, so wie in Figur 20 veranschaulicht, betreibbar um ein Eingangssignal der tatsächlichen Abmessungen dem Komperator 296 über den Leiter 298 einzuspeisen. Ein Eingangsdimensionssignal, das die optimale oder gewünschte Dimension anzeigt, wird wiederum der Regler 296 über Leiter 300 eingegeben. Das Teiledimensionssignal aus den Vorrichtungen 310 und 312 in den Figuren 8 bzw. 9 wird dem Regler 296 eingegeben. Wie oben erwähnt, könnte Regler 296 ein Komperator zum Vergleichen des tatsächlichen Signales (Teiledimension) mit dem gewünschten Eingangssignal (gewünschte oder optimale Teiledimension) sein. Regler 274 ist am Komperator 296 angeschlossen, um über den Leiter 392 ein Regelsignal zu erhalten. Regler 274 wird wiederum durch Komperator 296 variiert, um den Mediumdruck in der Leitung 254 aufrecht zu erhalten, und um die Stützlast auf Kolben 144 und damit die Belastung auf Werkzeug 130 zu regeln.
• Figur 2 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der Werkzeuganordnung 102 von Figur 1 und umfaßt eine ins einzelne gehende Konfiguration einer Stützzylinderanordnung 188 in einem Konstantlast-Zylindergehäuse 116. Der untere Werkzeughalter 114 in Figur 2 ist mit einer federbelasteten Positioniervorrichtung 190 dargestellt, die sich in eine Positionierbohrung 192 hinein erstreckt, um den Halter 114 zu positionieren. Die Positioniervorrichtung 190 ist in das Gehäuse 116 eingeschraubt. Das untere Werkzeuggehäuse 104 umfaßt eine Führungsdrahtkammer 136, die mit der Gegenbohrung 126 und der äußeren Umgebung des 104 kommuniziert. Der untere Werkzeugeinsatz 130 umfaßt einen wahlweise vorhandenen Flansch 194 und einen Vorsprung 196, der sich durch die Bohrung 124 hindurch erstreckt, um Dosenendenmaterial 184 zu formen; Einsatz 130 und Lastzelle 138 sind in der Gegenbohrung 126 in Reihe geschaltet. Der Führungsdraht 140 erstreckt sich durch den Kanal 136 hindurch sowie durch eine Deckel- und Dichtungs-Anordnung 198, die am unteren Werkzeuggehäuse 104 und am Halter 114 durch Schrauben 200 am Dichtungskanal 136 befestigt ist. Die Lastübertragungsvorrichtung 132 in Figur 2 erstreckt sich durch die Bohrung oder Kammer 134 des unteren Halters 114 hindurch, um einen positiven Kontakt zwischen der Lastzelle 138 und dem Kolben 144 zu schaffen. Der untere Halter 114 mit einer Aussparung 202 und einer unteren Fläche 204 ist an einem kompletten Last-Pilot-Klemm-Gehäuse oder unteren Zylindergehäuse 116 montiert, das für modulare Gesenkstationen angewandt wird. Gehäuse 116 umfaßt einen Mediumkanal 136, der mit unter Druck stehendem Stickstoff oder einer anderen Mediumquelle 150 und der Stützzylinderanordnung 188 kommuniziert. Die Zylinderanordnung 188 umfaßt ein Kolbengehäuse 206 und einen Kolben 144, wobei das Gehäuse in die Zylinderkammer 146 eingeschraubt ist. Das Kolbengehäuse 206 kann jedoch auch durch andere bekannte Mittel befestigt sein. Die Zylinderanordnung 188, wie z.B. Forward's Standard Nitorogen Die Cylinder-Model RFS25, 4 oder 6, kommuniziert mit Medium Kanal 136 und wird durch das wirksame, hierin befindliche Medium betätigt. Kolben 144 steht in Kontakt mit der Lastübertragungsvorrichtung 132 und wird derart betrieben, daß er die Kraft, die auf Werkzeug 130 einwirkt, variiert, um eine entsprechende Werkzeugbelastung auf Material 184 während der Ausformvorgänge aufrecht erhält.
• Figur 3 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der Werkzeuganordnung 102, wobei das untere Werkzeuggehäuse 104 und der untere Werkzeugeinsatz in ein einziges Werkzeug 130 integriert sind, das in direktem Kontakt mit der Lastzelle 138 steht, um die Werkzeugbelastung auf den Kolben 144 zu übertragen. Die Führungsdrähte 140 erstrecken sich durch den Kanal 136 hindurch, um die erfaßte Werkzeugbelastung dem Regler 142 einzuspeisen. Ein direkter Kontakt zwischen der Lastzelle 138 und dem Werkzeug 130 macht die Lastübertragungsvorrichtung 132 überflüssig (Figuren 1 und 2). Die Lastsensoren sind vorzugsweise im Zentrum der Belastung bei jeder Station angeordnet, wobei das Belastungszentrum nicht notwendigerweise das Dimensionszentrum einer jeden Station ist. Das Verwenden des Belastungszentrums bei jeder Station ergibt das beste Belastungs-Überwachungssignal und verringert Spitzenmomenteffekte auf jeder Werkzeugstation und auf die zugeordneten Komponenten, um ein exzentrisches Ritzen zu vermeiden. Mediumquelle 150 erzeugt ein Medium konstanten Druckes auf Zylinder 146, um den Kolben 144 zu betreiben. Halter 114 definiert eine obere Aussparung 208 im Hinblick auf die Bewegung des integrierten Werkzeuges 130. Das obere Werkzeug 178 im oberen Werkzeuggehäuse 106 ist am Abstandshalter 164 und am oberen Werkzeugschuh 166 mittels Schrauben befestigt, wie z.B. Schraube 168. Ein federbeaufschlagter Trennstift 210 mit Feder 212 ist durch Werkzeug 178 und Gehäuse 106 beaufschlagbar, um am ausgeformten Teil anzugreifen und dieses vom Werkzeug zu trennen. Schraube 168 und Trennstift 210 sind nicht beschränkend gedacht, sondern lediglich zur Veranschaulichung von Hilfswerkzeug-Komponenten, die mit dem Regelsystem und den Werkzeuganordnungen gemäß der Erfindung betreibbar sind.
• Ein Schnellöffen-Bolster 18a (sowie in US-PS 4 206 699 beschrieben) mit einer Mehrstation-Werkzeuganordnung, die an die Regelschaltung 240 angeschlossen ist, ist in den Figuren 13 bis 15 dargestellt. Bolster 18a ist im Teilquerschnitt gezeigt, um einen der Kolben 275 mit einem Axialkanal 277 und einen Zylinder 279 zu zeigen, wobei die Kolben- und Zylinderanordnungen dazu verwendet werden, Bolster 18a derart zu justieren, umd damit die Schießhöhe wie im folgenden beschreiben zu variieren. Bolster 18a hat eine Basisplatte 281 mit einem Kanal 283, der mit der Mediumleitung 254, dem Axialkanal 277 und dem Zylinder 279 kommuniziert. Unter Druck stehendes Medium wird dem Zylinder 279 zugeführt, um Bolster 18a vertikal auf Führungsstiften 285 in Führungsbohrungen 287 zu bewegen. Obwohl nur eine einzige Bolster-Kolben-Zylinderanordnung gezeigt ist, ist dies nur beispielhaft für eine Mehr- Kolbenanordnung für das Bolster, sowie aus dem Stande der Technik bekannt.
• Figur 13 veranschaulicht ein Regelsystem für die Herstellung eines Formstückes wie eines Dosenendes, mit einer Mehrstation-Werkzeug und Gesenkanordnung und einem Schnellöffen-Bolster 18a. Bei dieser Ausführungsform wird das fertige oder ausgeformte Teil manuell auf eine vorgegebene Abmessung hin vermessen, häufig eine kritische Abmessungen, und dieser Meßparameter wird dem Regler 296 über eine Eingangsvorrichtung 310 un deinen Leiter 298 eingespeist. Die Eingangsvorrichtung 310 ist ein Mittel zum Erzeugen eines Eingangssignales, wie z.B. eine Computer- Schalttafel oder ein analoger Eingang, obwohl dies lediglich beispielhaft und nicht beschränkend gedacht ist. Regler 296 läßt sich derart betreiben, daß er die gemessene Dimension Daktuell mit der gewünschten Dimension Dopt über den Bezugsleiter 300 eingibt, um ein Ausgangs- oder Regelsignal in Leiter 302 zu erzeugen, basierend auf der Differenz zwischen diesen beiden Werten. Das Regelsignal betätigt den Regler 274 zum Regeln des Mediumdruckes zum Kolben 275 und zum Zylinder 279 von Bolster 18a. Dieser Mediumdruck verlängert das Bolster und justiert somit die Schließhöhe zwischen dem oberen und dem unteren Werkzeug (siehe Figuren 1 bis 3). Die von Hand gemessene Dimension, die eine kritische Dimension sein kann, ist ein Maß für die Kraft, die notwendig ist, um die bestimmte, gemessene Dimension wie oben diskutiert, auszuformen.
• Die Justierung von Bolster 18a und somit der verschiedenen Werkzeugstationen wird durch ein variables Verlängern des Bolsters erreicht. Das Bolster wird somit anfänglich in eine Position mit angemessenem Druck gesichert, um es während des Preßvorganges in seiner Position zu halten. Sodann steigert ein Druckanstieg in Zylinder 279 die Zugkraft auf den das Bolster befestigennden Teilen, was dazu führt, daß diese verlängert werden, was das Bolster bewegt, um die Schließhöhe zu schließen. Für die Zwecke dieser Anwendung könnte das "Bolster" entweder unter dem unteren Werkzeug angeordnet sein, sowie gezeigt, oder oberhalb des oberen Werkzeuges (nicht dargestellt), um die Schließhöhe der Presse zu variieren.
• Figur 20 veranschaulicht schematisch eine Vorrichtung, die dazu eingesetzt wird, eine Teile-Dimension zu überwachen oder zu messen. Diese spezielle Vorrichtung, die lediglich beispielhaft und nicht im beschränkenden Sinne gedacht ist, ist erhältlich von Imaging Technology, Inc. unter der Bezeichnung IMAG 100. Diese Bildverarbeitungsmaschinen enthalten Verarbeitungsfunktionen eingeschlossen Grenzwertbildung, Histogramm-Ausgleich, Plotting, Streck- und logische sowie arithmetische Operationen, um analoge oder digitale Ausgänge zu erzeugen, die ein Maß für die Dimensionsmessungen sind. Es sind Software-Pakete erhältlich, um grafische Darstellungen zu erzeugen, Autocads sowie mathematische Funktionen. Diese Darlegung soll die Verfügbarkeit derartiger automatischer Dimensionensmeßvorrichtungen veranschaulichen, und es ist bekannt, daß alternative Anordnungen verfügbar sind, um diese Funktionen auszuführen. Wie dargestellt, enthält das System 312 in Figur 20 eine Kamera 314 zum Erfassen einer bestimmten Dimension eines Teiles. Die Kamera 314 gibt ein erfaßtes Signal über Leiter 316 an eine Schaltung 318, die eine logische Digitalisierungsschaltung 320, eine Tabelle 322, einen Bildspeicher 234, ein Farbmodul 326 sowie einen Digital-Analog-Wandler 328 umfaßt, um ein Ausgangssignal oder Signale einem Monitor 330 einzuspeisen. Die Schaltung 318 kann an ein Ferndisplay 332 zur Speicherverkartung weitergegeben werden. Das Signal innerhalb der Schaltung 318 läßt sich an den Regler 296 über den Leiter 298 und den Digital-Analog-Wandler anschließen, um ein Ausgangsregelsignal zu erzeugen, das die von Kamera 314 erfaßte Dimension wiedergibt, beispielsweise die Tiefe der Ritzung 331 am Dosenende 184.
• In Figur 14 erkennt man eine automatische Dimensionsmeßvorrichtung 312 (Figur 20) zum Erfassen oder Messen eines vorgegebenen Parameters eines ausgeformten Werkstückes, um ein Eingangssignal über Leiter 298 dem Regler 296 einzuspeisen, der ebenfalls ein Eingangs-Bezugs- Dimensionssignal Doptimum über den Leiter 300 erhält. Die Signale werden verglichen, und der Regler 296 liefert über den Leiter 320 ein Ausgangssignal an den variablen Regler 274, um den Mediumdruck auf der Kolben-Zylinder-Anordnung 275, 279 des oben genannten Schnell-Öffnungs-Bolsters 18a zu regeln, um wiederum die Schließhöhe zur Regelung der Kraft zu variieren, die das Formteil ausformt.
• Figur 15 veranschaulicht ein Schnellöffen-Bolster 18a mit einer Mehrstationen-Werkzeuganordnung, wobei die einzelnen Werkzeugstationen jeweils mit einer Lastmonitor-Vorrichtung 138 ausgerüstet sind, sowie oben bezüglich der Figuren 1 bis 3 erwähnt, um die Belastung auf jeder Werkzeugstation über Leiter 298 dem Komperator einzugeben. Eine Eingangsbezugslast oder gewünschte Last wird dem Komperator über Leiter 300 eingegeben. In diesem Falle kann das System selektiv an die zu überwachende Station durch einen Selektorschalter 299 angeschlossen sein; sodann wird ein Regelsignal über den Ausgangsleiter 302 dem variablen Regler 274 zwecks Regelung des Mediumdruckes auf den Zylindern 279 des Bolsters 18a eingegeben. Diese Regelung des Mediumdruckes zu den Bolster-Kolben und -Zylindern verändert somit die Schließhöhe zwecks Regelung der Belastungen an den verschiedenen Werkzeugstationen, sowie zuvor beschrieben.
• Figur 16 veranschaulicht die Anwendung der oben erwähnten, von Hand gemessenen Anordnung in Figur 13 zur Regelung einer Ein-Station-Werkzeuganordnung in einer Presse. In dieser Konfiguration wird wiederum eine von Hand gemessene Dimensionsangabe dem Komperator 296 über die Eingangsvorrichtung 310 und den Leiter 298 eingegeben, damit ein Vergleich mit einem gewünschten oder Bezugsdimensions-Maß vorgenommen werden kann, das dem Komperator 296 über den Leiter 300 eingegeben wurde. Der Bedienungsmann kann beispielsweise ein bestimmtes Teilemaß periodisch mit einem Mikrometer messen, und dieses Maß sodann dem Komperator 296 mittels eines Tastenfeldes 310 eingeben. Beispielsweise auf der Differenz zwischen dem Bezugssignal und dem gemessenen Signal basierend gibt Komperator 296 dem Regler 274 über denLeiter 302 ein Regelsignal zum Regeln des Mediumdruckes auf der Stützlastvorrichtung zwecks Regelung der Belastung an Werkzeug 130 zum Ausformen des Formteiles ohne die Anwendung eines Lastsensors 138.
• Figur 17 zeigt eine alternative Ausführungsform des Regelkreises 240 und eine einzelne Werkzeugstation, wobei eine Dimension eines Teiles, das von Werkzeug 130 verformt wird, automatisch durch die Vorrichtung 312 gemessen wird, beispielsweise die Video-Inspektionsvorrichtung gemäß Figur 20, und wobei dem Komperator 296 über den Leiter 298 ein Signal eingeben wird, das das tatsächliche Dimensionsmaß wiedergibt. Ein gewünschtes Eingangsmaß oder Teiledimensionsmaß wird dem Regler 296 über den Leiter 300 eingegeben und kann mit dem tatsächlich gegebenen Maßsignal durch den Regler 296 verglichen werden. Basierend auf dem Vergleich wird dem Regler 274 über den Leiter 302 ein Ausgangsregelsignal eingegeben, um den Mediumdruck auf dem mediumgestützten Werkzeug zu regeln, was die Stützlast regelt, die auf Werkzeug 130 einwirkt, um das gewünchte Maß des fertigen Teiles einzuhalten.
• Figur 18 veranschaulicht die Anwendung einer automatischen Teiledimensions-Meßvorrichtung 312, wie beispielsweise eine Videoinspektionsvorrichtung gemäß Figur 20, um ein tatsächlich vorhandenes Dimensionssignal über den Leiter 298 dem Regler 296 einzugeben zwecks Vergleichs mit einem gewünschten Eingabemaß des Teiles, eingegeben dem Regler 296 über den Leiter 300. Der Regler 296 liefert sodann einen Display-Ausgang oder ein Signal an das Display 295; dieses Display-Signal ist ein Maß für die Differenz zwischen diesen eingegebenen Signalen. Der von Hand betriebene Regler 271 ist als handbetriebenes Regelventil in der Leitung 254 dargestellt, um den Mediumdruck auf einem ausgewählten der mediumgestützten Werkzeuge 130 zwecks unabhängiger Justierung der Stützlast auf dem auszuformenden Teil und somit das Dimensionsmaß des fertigen Teiles zu regeln. Aus Figur 18 ergibt sich, daß eine von Hand durchgeführte Dimensionsmessung dem Regler 296 eingegeben werden kann, wobei diese Messung dazu verwendet wird, das Display-Signal, das auf Display 295 erscheint, zu ermitteln. Sodann wird der Regler 271 von Hand betrieben, um den Druck in Leitung 254 basierend auf dem im Display wiedergegebenen Signal zu regeln.
• Figur 19 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform des Regelsystemes, wobei die Last auf dem Werkzeug 130 automatisch durch die Lastzelle 138 erfaßt und durch Display 294 über die Leiter 140 und 298 dem Regler 296 eingegeben wird. Der Regler 296 kann über Leiter 300 ein Eingangslastsignal empfangen, daß ein Maß für die gewünschte oder optimale Last ist. Der Regler 296 kann, wie oben erwähnt, ein Komperator sein, um das tatsächliche Lastsignal mit dem gewünschten Lastsignal zu vergleichen und ein Ausgangsfehler-Regelsignal über den Leiter 302 dem Display 295 einzugeben, ähnlich der geeichneten Signalvorrichtung. Die Stützlastwirkung auf Werkzeug 130 läßt sich automatisch überwachen und kann von Hand variiert werden durch ein von Hand betätigbares Ventil 275 während des Preßbetriebes, falls gewünscht.

Claims (1)

1. Mechanische Presse mit Werkzeugen, die ein erstes hin- und hergehendes Werkzeug (38) umfassen, ein zweites Werkzeug (40) und ein Regelsystem zur kontinuierlichen Werkzeug- Stützlastjustierung, wobei das Regelsystem gekennzeichnet ist durch eine Stützlasteinrichtung (144), der eines der Werkzeuge zugeordnet ist, um eine kontrollierbare Stützlast auf das genannte eine Werkzeug aufzubringen, einen Sensor (138) zum Erfassen der Last auf den Werkzeugen, wenn das erste und das zweite Werkzeug ein Werkstück zwischen sich erfassen und zum Erzeugen eines einzigen, erfaßten Stützlastsignales, das ein Maß lediglich für eine der Werkzeugbelastungen ist, durch einen Regler (296), der mit der Stützlastvorrichtung und dem Sensor zusammengeschaltet ist, um das erfaßte Lastsignal sowie ein Bezugssignal zu erfassen, das ein Maß für die gewünschte Werkzeuglast ist, und die Stützlast, die von der Stützlastvorrichtung erzeugt wurde, dynamisch zu verändern, und zwar in Abhängigkeit lediglich von dem erfaßten und dem Bezugssignal, um die gewünschte Werkzeuglast zu erzielen, und daß die Stützlastvorrichtung das genannte eine Werkzeug gegen die Kraft des genannten einen Werkzeuges im wesentlichen stillsetzt.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützlastvorrichtung (144) durch den Druck eines Fluids betätigt wird und Mittel umfaßt, die an den Regler (296) angeschlossen sind, um den Stützdruck des Fluids in Abhängigkeit vom Regler zu regeln.

3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (296) ein Ausgangsregelsignal zum Verändern der Stützlast erzeugt, daß die Stützlastvorrichtung einen Kolben (144) und einen Zylinder (146) aufweist, die an das genannte eine Werkzeug (130) angeschlossen sind, ferner eine Versorgungseinrichtung (150, 274) für variablen Fluiddruck, die an den Kolben und den Zylinder angeschlossen ist, und daß die Versorgungseinrichtung einen Regeleingang (302) aufweist, der an das Regler-Ausgangssignal angeschlossen ist, und daß der Sensor Mittel zum Erfassen des Fluiddruckes im Kolben und Zylinder aufweist.

4. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge eine Mehrzahl einzelner Werkzeugstationen (219 bis 233) umfassen, deren jede eines der genannten ersten hin- und hergehenden Werkzeuge sowie ein zweites Werkzeug umfaßt, ferner einzelne der genannten Stützlastvorrichtung (144) sowie einzelne der genannten Sensoren (138), und daß der Regler (296) die Stützlastmittel unabhängig an jeder Werkzeugstation in Abhängigkeit von Bezugssignalen und in Abhängigkeit von erfaßten Signalen vom entsprechenden Sensor regelt.

5. Presse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein geeichtes Signaldisplay (294), die zwischen den Sensor (138) und den Regler (296) geschaltet ist.

6. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor Mittel (302) zum Erfassen eines vorgegebenen Parameters eines von der Presse erzeugten Werkstückes erfaßt, der sich in Abhängigkeit von der auf das Werkstück durch das Werkzeug ausgeübten Kraft verändert und ein erfaßtes Stützlastsignal erzeugt, das eine Anzeige der auf das Werkstück ausgeübten Kraft darstellt, welche mit dem Wert des genannten Parameters, der erfaßt ist, in Beziehung steht.

7. Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (312) eine Abmessung eines Teiles des Werkstückes mißt, welches von dem genannten Werkzeug geformt wird. elastisch verformt, um damit die Schließhöhe der Presse zu verändern.

13. Verfahren bei einer Presse mit einem Werkzeug, das einen Formvorgang an einem Werkstück durchführt, welches durch die Presse hindurchläuft, wobei die auf das Werkstück aufgebrachte Stützlast kontrolliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine kontrollierbare Stützlast auf die Werkzeuge (38, 40) während des Ausformens des Werkstückes aufgebracht wird, daß ein vorgegebener Parameter des durch die Werkzeuge verformten Werkstückes erfaßt wird, der sich in Abhängigkeit von der auf das Werkstück durch die Werkzeuge aufgebrachte Kraft verändert und ein einziges, erfaßtes Stützlastsignal erzeugt, welches ein Maß nur für die auf das Werkstück aufgebrachte Kraft darstellt, welches mit dem Wert des erfaßten Parameters in Verbindung steht, daß das Stützlastsignal mit einem Bezugssignal verglichen wird, welches ein Maß für eine Stützlast ist, das einem gewünschten Wert des genannten Parameters entspricht, und daß die Stützlast, die auf das Werkzeug nur in Abhängigkeit von den erfaßten Signalen und den Bezugssignalen dynamisch verändert wird, um die gewünschte Werkzeugbelastung und demgemäß den gewünschten Parameterwert zu erhalten.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Werkzeuge eine Mehrzahl von Werkzeugstationen (212 bis 233) umfassen, und jede Station einen getrennten Formvorgang am Werkstück durchführt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Dimensionsparametern am Werkstück erfaßt wird, daß die erfaßten Parameterwerte mit den gewünschten Parameterwerten verglichen werden, und daß bei laufender Presse die Stützlasten, welche an jenen Stationen aufgebracht werden, an welchen die erfaßten Parameterwerte von den gewünschten Parameterwerten abweichen, modifiziert werden, um die gewünschten Parameterwerte zu erzielen, und die Stützlasten für die Stationen unabhängig voneinander modifiziert werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnetr daß die Werkzeuge an einem Werkzeugträger montiert sind, in welchem die Stützlast den Werkzeugträger elastisch verformt, um hierdurch die schließhöhe der Presse zu verändern.