DE3922212A1 - Regelschaltung fuer den hochlauf der druckwange eines ziehapparats - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um werkzeugspezifischen Erfordernissen zu entsprechen, setzt die Hochlaufregelung der von den Ziehzylindern beaufschlagten Druckwange mit dem Durchlaufen des unteren Totpunkts durch den Stößel - Ende der Umformung in der Bearbeitungsstufe - ein. Die Hochlaufregelung sieht vor, die Druckwange entweder direkt mit dem Stößel anzuheben, oder die Anhebebewegung der Druckwange verzögert zu der Aufwärtsbewegung des Stößels einzuleiten. Die Anhebe- oder Hochlaufbewegung der Druck­ wange erfolgt vor Erreichen der angehobenen Lage gedämpft, d. h. in einer verzögerten Bewegung.

Ziehapparate mit Steuerung bzw. Regelung der Hochlaufbewegung der Druckwange, der Auswerferbewegung des Ziehteils und der gedämpften Be­ wegung in den Endanschlag sind bekannt.

In der DE 35 21 698 A1 erfolgt eine Steuerung der Hochlaufbewe­ gung in den Phasen vermittels Drosselventil zwischen Ölvorratsbehäl­ ter und Sperraum. Hierbei werden die jeweiligen Momentanstellungen der Druckwange und des Drosselventils abgefragt. Diese Worte, sowie der Ist-Ziehdruck, werden einem programmgesteuerten Vergleicher zuge­ führt und mit entsprechenden Sollwerten verglichen. Der Vergleicher ist ausgangsseitig mit einer Regeleinrichtung für den Kissendruck und über eine Vorsteuerung mit einem Stellzylinder des Drosselventils ver­ bunden.

Für gleiche Anwendung ist in der DE 35 05 984 A1 die Hochlaufbewe­ gung der Druckwange in den einzelnen Bewegungsphasen kurvengeführt. Hierfür ist die Kolbenstange des Auswerferzylinders bzw. Sperrzylin­ ders mit einer Kurve versehen zum Einstellen des Fließquerschnitts ei­ nes Vorsteuerventils.

Die Regelschaltung für den Hochlauf gemäß der Erfindung kommt z. B. bei solchen Ziehapparaten zur Anwendung, bei denen der Ziehdruck - Blechhalterkraft - in den einzelnen Druckpunkten auf die Ziehver­ hältnisse einzustellen ist.

Hierbei ist Aufgabe der Erfindung die Ver­ ringerung der Mittel. Insbesondere soll vermittels der Regelschaltung einerseits ein stufenloser Übergang in die Hochlaufphase und in die­ ser erreicht werden, andererseits soll die Dämpfungsphase und der Übergang in den Anschlag gleichmäßig verzögert und schwingungslos er­ folgen. Hierbei sind die verschiedenen Ziehdrücke unterschiedlich zu formender Blechteile zu berücksichtigen.

Die Aufgabe ist gelöst durch die den Anspruch 1 kennzeichnenden Merkmale. Die Ansprüche 2 und 3 stellen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dar.

Besondere Vorteile ergeben sich aus der gemeinsamen Steuerung al­ ler Sperräume vermittels einer Vorsteuereinheit und der Parallelschal­ tung in Zeit und Fließquerschnitt unterschiedlich ansteuerbarer Venti­ le. Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. In der Zeichnung ist dargestellt

Fig. 1 ein Bewegungdiagramm von Stößel und Druckwange,

Fig. 2 eine steuerungstechnisch vereinfachte Darstellung des Ge­ samtaufbaues der Regelschaltung und

Fig. 3 die Regelschaltung im Detail.

Die Stößelkurve in Fig. 1 ist durch die Antriebsmittel der Presse vorgegeben. Der Weg der Druckwange (3 in Fig. 3) ist mit ZE-Weg ange­ deutet. Die Regelschaltung sieht im unteren Totpunkt UT, nach Beendi­ gung des Ziehvorgangs, wahlweise das direkte Hochbringen der Druck­ wange 3 mit dem der Hochlaufbewegung des Stößels vor oder ein zu die­ ser verzögertes Hochbringen. Der Zeitpunkt des Beginns des Hochlaufs kann z. B. vermittels elektrischer/elektronischer Schaltmittel be­ stimmt werden und die Öffnung eines Ventils, bzw. der 2-Wegeventile 26 (Fig. 2 + 3) bewirken. Die angedeutete Dämpfungsphase wird durch Querschnittsverringerung im Auslauf aus den Sperräumen 9 zu dem Reser­ voir 12 bewirkt, so durch Schließen der Ventile 26 und der Ventile 17 der Parallelschaltung 16. Der Einlauf gegen Anschlag, dargestellt durch die ZE-OT Linie, erfolgt durch weitere Querschnittsverringe­ rung, wie es im einzelnen noch ausgeführt wird.

Fig. 2 läßt die Funktionsgruppen der Regelung des Ziehapparats 1 erkennen. Mit 4 sind einfachwirkende Druckzylinder - Luftzylinder - angedeutet mit den diesen zugeordneten Sperrzylindern 7. Durch diese Zylinder wird einerseits die Druckwange 3 abgestützt, andererseits die Hochlaufbewegung dieser bewirkt. Mit 16 wird auf die Parallel­ schaltung von mehreren Ventilen bzw. Ventilgruppen hingewiesen zur Fließregelung der aus den Sperrzylindern 7 infolge Hochbringens der Kolben in den Druckzylindern durch den während des Ziehens aufgebau­ ten Druck austretenden Hydraulikflüssigkeit.

Parallel zu jeder der Parallelschaltungen 16 ist jeweils ein 2-Wegeventil 26, z. B. ein 2-Wege-Einbauventil geschaltet, das aus einer allen 2-Wegeventilen gemeinsamen Vorsteuereinheit 31 ange­ steuert wird. Die Steuerleitungen 37, 37′ gehen von einem gemeinsamen Ausgang der Vorsteuereinheit 31 aus. Die weiteren und nicht genannten Positionen werden nachfolgend zu Fig. 3 erläutert.

In Fig. 3 wird die angedeutete Druckwange 3 durch Druckzylinder 4 abgestützt. Die Kolbenstangen 8 sind nach unten durch die Sperrzylin­ der 7 hindurch geführt und tragen Kolben. Zumindest eine der Kolben­ stangen 8 trägt weiterhin an dem unteren Endbereich eine Gruppe von wegeinstellbaren Schaltern 11.

Die Parallelschaltung 16 umfaßt eine Anzahl von 2-Wegeventilen 17, hier drei in einem Steuerblock untergebrachte 2-Wege-Einbauventile. Die Steuerstromanschlüsse 18 dieser Ventile sind über schaltbare Wege­ ventile 19 an den Sperraum 9 des Sperrzylinders 7 angeschlossen. Der Arbeitsanschluß 21 ist jeweils über die Ablaßleitung 20 an das Reser­ voir 12 angeschlossen. Der Arbeitsanschluß 22 steht in direkter Ver­ bindung mit dem Sperraum 9. Jedem der Sperräume 9 ist weiterhin das 2-Wegeventil 26 bzw. ein 2-Wege-Einbauventil zugeschaltet. Der Ar­ beitsanschluß 28 ist direkt an den Sperraum 9 geschaltet. Der Ar­ beitsanschluß 27 ist über die Ablaßleitung 29 direkt mit dem Reser­ voir 12 fließverbunden. Der Steuerstromanschluß 30 ist von der Vor­ steuereinheit 31 druckbeaufschlagbar.

Die Vorsteuereinheit 31 ist durch die Druckleitung 39 mit einem der Sperräume 9 fließverbunden. Der Druck in dem Sperraum 9 ist über ein Wegeventil 38 an den Steuerstromanschluß 33 eines 2-Wegeventils 32, das ein Einbauwegeventil sein kann, gelegt.

Der Arbeitsanschluß 35 ist an die zu dem Reservoir 12 führende Ab­ laßleitung 20 angeschlossen. Der Arbeitsanschluß 34 ist über die Steuerleitungen 37, 37′ mit den Steuerstromanschlüssen 30 aller 2-Wegeventile 26 fließverbunden.

Vor dem Verzweigungspunkt zu den Steuerstromanschlüssen 30 der 2-Wegeventile 26 ist in die Vorsteuereinheit 31 ein Drosselrückschlag­ ventil 36 eingeschaltet. Zwischen der von dem Sperraum 9 zu dem Wege­ ventil 38 führenden Druckleitung 39 und der von dem Arbeitsanschluß 34 des 2-Wegeventils 32 zu dem Drosselrückschlagventil 36 führenden Leitung besteht eine Fließverbindung durch die Verbindungsleitung 40, das Rückschlagventil 41 und die Drossel 42. Das Rückschlagventil 41 ist in Richtung Sperraum 9 sperrend eingeschaltet.

In der Ziehphase setzen Stößel und Werkzeugoberteil auf dem einge­ legten Blech, Blechhalter und Werkzeugunterteil auf. Die Druckwange 3 wird mit dieser Bewegung abwärts bewegt, und es baut sich in den Druckzylindern 4 ein diskret einstellbarer Druck auf. Dieser Druck führt über die Druckleitung 6 in Druckspeichern zu Druckanstiegen. Dieser Druckanstieg kann wiederum zum Hochbringen der Druckwange 3 in den ZE-OT Punkt (Fig. 1) genutzt werden. Während der Abwärtsbewegung der Druckwange 3 und somit auch jeder Kolbenstange 8 und der Kolben vergrößert sich jeder Sperraum 9. Diese füllen sich über Rückschlag­ ventile 10 und die Leitung 13 aus dem Reservoir 12 auf. Die 2-Wegeventile 17 und 26 sind vermittels eingebauter Federn geschlos­ sen, ebenso die Ventile 19. Mit dem Hochlaufen des Stößels ist das Werkstück auszuwerden. Dieses kann direkt mit der Stößelhochlaufbewe­ gung oder verzögert auf diese Bewegung erfolgen. Solange die 2-Wegeventile 26 und 17 geschlossen sind, verbleibt die Druckwange 3 in der unteren Lage. Die Aufwärtsbewegung der Druckwange 3 unter dem Druck in den Druckspeichern und der Leitung 6 erfolgt mit dem Öffnen zunächst der 2-Wegeventile 26. Hierzu ist es erforderlich, das Wege­ ventil 38 in dem Vorsteuerblock 31 aus der gezeigten Stellung in die zweite mögliche Stellung umzuschalten. Demzufolge wird der Steuer­ stromanschluß 33 des 2-Wegeventils 32 drucklos und es wird der Druck in den Leitungen 37, 37′ über den Arbeitsanschluß 34 und den Arbeits­ anschluß 35 auf die Ablaßleitung 20 geschaltet. Die 2-Wegeventile 26 öffnen und es fließt Hydrauliköl aus den Sperräumen 9 ab. Mit der nun einsetzenden Aufwärtsbewegung der Kolbenstangen 8 in den Ziehzylin­ dern 4 können vermittels Nockensteuerung die Schalter 11 betätigt und somit Wegeventile 19 in der Parallelschaltung 16 geschaltet werden. Die Umschaltung dieser Wegeventile 19 aus der gezeigten in die mög­ liche Schaltstellung bewirkt das Öffnen der 2-Wegeventile 17 der Pa­ rallelschaltung 16 und somit einer Vergrößerung des Fließquerschnitts aus dem Sperraum 9 über die Ablaßleitung 20. Der Hochlauf der Druck­ wange 3 ist somit frei regelbar, insbesondere kann auf die in den ein­ zelnen Ziehzylindern 4 diskret auf die Zieherfordernisse eingestell­ ten Drücke eingegangen werden. Geringe Ziehkräfte erfordern größere Fließquerschnitte und umgekehrt.

Bei Einleitung in die Dämpfungsphase werden über Schalter der Schaltergruppe 11 das Wegeventil 38 und nach Bedarf die Wegeventile 19 in die gezeigten Stellungen geschaltet. Die 2-Wegeventile 17 und 26 schließen. Das 2-Wege-Ventil 26 ist mit Dämpfungszapfen 25 verse­ hen und bestimmt zusammen mit der Vorsteuereinheit 31 und den in die­ ser eingebauten Blenden 42 und dem Drosselrückschlagventil 36 einen stufenlosen, schwingungslos sich verzögernden Bremsvorgang in den An­ schlag ZE-OT.

Claims (3)

1. Regelschaltung für den Hochlauf der Druckwange eines Ziehappa­ rats nach dem Ziehen in einer Ziehpresse oder Presse mit zumindest ei­ ner Ziehstufe, mit auf die Druckwange und über diese auf Blechhalter im Werkzeug wirkenden Druckzylindern für die Blechhalterkraft beim Ziehen und mit Sperrzylindern mit Kolben und Sperräumen, die über ein Nachfüllventil während des Ziehvorgangs aus einem Reservoir nachge­ füllt werden, und mit jedem der Sperräume vorgeschalteten, den Fließ­ querschnitt aus jedem Sperraum während des Hochlaufs der Druckwange verändernden Ventilen, die zeitlich ansteuerbar sind, wodurch die Druckwange zum einen zugleich mit dem Stößelhochlauf, zum anderen ver­ zögert zu dem Stößelhochlauf angehoben wird und durch weiteres Verän­ dern des Fließquerschnitts ein verzögertes Anhalten der Druckwange im oberen Haltepunkt erreicht wird, gekennzeichnet durch eine je­ dem der Sperräume (9) zugeschaltete Anordnung von zumindest zwei 2-Wege-Einbauventilen (17) in einer Parallelschaltung (16), wobei je­ des der 2-Wege-Einbauventile (17) mit dem Steuerstromanschluß (18) über ein Wegeventil (19) mit dem Sperraum (9) des Sperrzylinders (7) fließverbindbar ist und mit einem ersten Arbeitsanschluß (21) mit ei­ nem Reservoir (12) und mit einem zweiten Arbeitsanschluß (22) mit dem gleichen Sperraum (9) des Sperrzylinders (7) direkt fließverbunden ist, und durch die Anordnung weiterer jeder Parallelschaltung (16) zu­ schaltbarer 2-Wege-Einbauventile (26), die mit einem ersten Arbeitsan­ schluß (28) an den Sperraum (9) eines der Sperrzylinder (7) und mit einem zweiten Arbeitsanschluß (27) mit dem Reservoir (12) fließverbun­ den sind und deren Steuerstromanschlüsse (30) an eine gemeinsame Vor­ steuereinheit (31) angeschlossen sind, und die Wegeventile (19) in den Leitungen (23) zu den Steuerstromanschlüssen (18) und ein Wegeven­ til (38) der Vorsteuereinheit (31) in Abhängigkeit von dem Stößelhoch­ lauf zeitlich unabhängig voneinander steuerbar sind.

2. Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuereinheit (31) ein 2-Wege-Einbauventil (32) auf­ weist, dessen Steuerstromanschluß (33) über das Wegeventil (38) mit dem Sperraum (9) eines der Sperrzylinder (7) fließverbindbar ist, des­ sen einer Arbeitsanschluß (35) mit dem Reservoir (12) und dessen ande­ rer Arbeitsanschluß (34) über ein Drossel-Rückschlagventil (36) an die Steuerstromanschlüsse (30) jedes der 2-Wege-Einbauventile (26) ge­ schaltet ist und wobei zwischen der von dem Sperraum (9) kommenden Druckleitung (39) und der von dem einen Arbeitsanschluß (34) des 2-Wege-Einbauventils (32) zu den Steuerstromanschlüssen (30) der 2-Wege-Einbauventile (26) führenden Steuerleitung (37, 37′) vor dem Drossel-Rückschlagventil (36) eine Verbindungsleitung (40) einge­ bracht ist mit einem Rückschlagventil (41) in Richtung Sperraum (9) sperrend und mit einem Fließwiderstand (Drossel 42).

3. Regelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die von der Steuereinheit (31) angesteuerten 2-Wege-Einbauventile (26) solche mit Dämpfungszapfen (25) sind.