DE4028919A1 - Mechanische oder hydraulische presse mit zieheinrichtung oder ziehstufe einer stufenpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische oder hydraulische Presse mit Zieheinrichtung oder Ziehstufe einer Stufenpresse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zum Umformen von Ziehteilen ist es erforderlich, das auf ein Unterwerkzeug aufgelegte Werkstück zu halten, wozu das Werkstück zwischen einem speziellen Blechgegenhalter und dem herabfahrenden Oberwerkzeug eingeklemmt wird. Dabei muß der vom Stößel während des Niedergangs aufgebrachten Kraft eine Gegenkraft über ein nachgebendes Polster entgegenwirken. Hierfür wird die Gegenkraft auf den Blechgegenhalter durch eine darunterliegende Druck­ wange - auch Druckkissen oder Ziehkissen genannt - aufgebracht.

Beim herkömmlichen Ziehen bemißt sich der erforderliche Arbeitsaufwand, der als Gegenkraft auf den Blechgegenhalter über ein mit Luft- oder Hydraulikmedium beaufschlagtes Druckkissen bzw. Druckwange aufgebracht wird, aus dem Produkt Gegenkraft mal Weg. Durch die von oben wirkende Stößelkraft auf den Blechgegenhalter wird ein Teil der Energie in einem die Gegenkraft für den Blechgegenhalter liefernden Speicher gespeichert und kann nach erfolgtem Ziehvorgang, wenn sich das Druckkissen bzw. die Druckwange und der Stößel wieder anhebt, als Rückstellkraft auf den Stößel den Antrieb entlasten. Wird das Druckkissen in seiner unteren Lage zurückgehalten und druckgesteuert wieder hochgefahren, dann wird die beim Absenken des Stößels und des Blechgegenhalters erzeugte gesamte Energie in Wärme umgesetzt. Bei großen Pressen handelt es sich hierbei um sehr hohe Energiebeträge. Beispielsweise tritt bei einer Blechhalterkraft von 4000 kN über einen Ziehweg von 200 mm bei einer Hubzahl von 15 pro min. eine Verlustleistung von 196 kW auf.

Um diese Verluste zu vermeiden, wurden Ziehpressen vorgeschlagen, die mit mechanisch betätigtem Blechgegenhalter arbeiten. Derartige mechanische Blechhaltungen arbeiten über Hebelantriebe, die mit großem mechanischen und daher auch finanziellem Aufwand verbunden sind. Insbesondere müßte bei derartigen Ziehpressen der Maschinenkörper grundsätzlich die volle Preßkraft sowohl von Stößel und Blechgegenhalter aufnehmen.

Aus der DE-PS 8 83 736 oder aus der DE 38 35 376 A1 sind hydraulische Ziehpressen bekannt geworden, deren Pressenstößel über Verbindungsstangen direkt oder über eine Kolben-Zylindereinheit indirekt mit einem unteren Blechhalterrahmen zur Abstützung des Ziehkissens verbunden sind. In der letztgenannten Druckschrift geschieht dabei die Abstützung des Ziehkissens über die mit den Verbindungsstangen gekoppelten äußeren Kolben- Zylindereinheiten, deren Druckmedium diesen Einheiten regelbar zugeführt wird. Das Druckkissen für den Blechgegenhalter ist dabei starr über eine zentrale Verbindungsstange mit diesen Kolben-Zylindereinheiten verbunden. Diese Vorrichtung dient demnach lediglich zur Verspannung des Werkstücks gegen die Stößelkraft.

Nachteilig bei solchen Ziehpressen ist die Tatsache, daß der Pressenstößel mit Oberwerkzeug mit großer Wucht auf das Unterwerkzeug mit Blechgegenhalter auftrifft und hiermit zumindest eine hohe Lärmbelastung verbunden ist. Gleichzeitig muß der Blechgegenhalter schlagartig auf die Geschwindigkeit des Pressenstößels beschleunigt werden, was einen hohen Energiebedarf erzeugt.

Aus der DD 2 42 355 A1 ist eine Einrichtung zur Vorabbeschleunigung der beweglichen Kissenmassen bei Ziehpressen bekannt geworden. Dabei wird eine allmähliche Beschleunigung des Ziehkissens von Null auf nahezu Stößelgeschwindigkeit erzielt. Dies geschieht mittels eines komplizierten Teleskopzylinders in einem Steuerleitungssystem, mit einem teleskopförmig ausgebildeten Ringkolben, der mittels eines besonderen Stempels betätigbar ist. Dabei werden die Ringkolben nacheinander beaufschlagt und verdrängen damit stufenförmig Druckmittel für die Ziehkissenbewegung. Die Anzahl der Teleskopkolben bestimmt dabei das Maß der Vorabbeschleunigung der beweglichen Kissenmassen.

Eine gezielte hydraulische Steuerung eines nachgiebigen Blechgegenhalters über den Ziehstößel ist weiterhin aus der DE-PS 8 77 590 bekannt. Hierfür sind Ausgleichszylinder vorgesehen, die bei der Bewegung des Pressenstößels eine definierte Druckübertragung auf das Ziehkissen vollziehen. Eine gezielte Vorabbeschleunigung des Blechgegenhalters ist hierbei jedoch nicht vorgesehen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Presse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß sie eine Zieheinrichtung enthält, mittels welcher der beim Auftreffen des Oberwerkzeuges auf den Blechgegenhalter entstehende Aufschlaglärm durch eine Vorabbeschleunigung der Ziehkissenmassen beträchtlich vermindert werden kann und nachfolgend eine hydraulische Verspannung des Blechgegenhalters erfolgen kann. Dabei läuft der Vorgang weitgehend ohne komplizierte und verzögerungsbehaftete Ventilsteuerungen ab, d. h. diese Ventilsteuerungen werden auf ein Mindestmaß beschränkt. Hierdurch ist eine hohe Reproduzierbarkeit des Bearbeitungsvorganges aufgrund fehlender Regelmechanismen gewährleistet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läuft deshalb nach Art einer Zwangssteuerung ab.

Die Erfindung bedient sich zur Vollziehung der einzelnen Bewegungen und insbesondere zur Erzeugung der Verspannung des Blechgegenhalters einzelner Druckspeicher. Dabei wird insbesondere auch die Bewegungsenergie des Pressenstößels bei seiner Abwärtsbewegung nicht mittels Drosselventilen in Wärme umgesetzt, sondern in entsprechende Druckspeicher gespeichert. Die so gespeicherte Energie kann für den Stößelrückhub wiederverwendet werden.

Weitere erfindungswesentliche Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand der Zeichnungen wiedergegeben. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Ziehvorrichtung mit hydraulischer Zwangssteuerung und Verbindungsstangen zwischen Oberwerkzeug und Unterwerkzeug und

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit hydraulischer Kopplung von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug für eine Drucksteuerung für das Ziehkissen.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Pressen mit Zieheinrichtungen werden zunächst in den übereinstimmenden Merkmalen wie folgt beschrieben.

Die Presse 1 mit Zieheinrichtung in den Fig. 1 und 2 besteht aus einem stationären Pressentisch 2 mit einer Tischauflage 3 zur Aufnahme eines Unterwerkzeugs 4 zur Herstellung eines Werkstücks, dargestellt durch eine noch nicht bearbeitete Platine 5. Die Platine 5 ist auf einen Blechgegenhalter 6 aufgelegt, der im Unterwerkzeug 4 mit Stempel 4′ geführt ist. Das Oberwerkzeug 7 ist mit einem Pressenstößel 8 verbunden. Der Blechgegenhalter 6 stützt sich generell über Druckbolzen 9 auf einer Druckwange 10, oder auch Ziehkissen 10 genannt, ab. Das Ziehkissen 10 liegt auf einer Ziehkissenablage 10′ auf. Beide Teile bilden zusammen die Ziehkisseneinheit 10, 10′.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Pressenstößel 8 über wenigstens zwei seitlich angeordnete, oder vier in seinen Eckbereichen angeordneten Verbindungsstangen 11 mit dem unteren Teil der Zieheinrichtung verbunden. Dabei dienen die Verbindungsstangen 11 als Kolbenstangen 11 für eine erste Kolben-Zylindereinheit 12 mit Kolben 13 und in Fig. 1 darunterliegendem Zylinderraum 14 für das Druckmedium. Diese erste Kolben-Zylindereinheit 11, 12, 13, 14 wird im weiteren als Pumpzylinder 12 bezeichnet.

Die Ziehkisseneinheit 10, 10′ und insbesondere die Ziehkissenablage 10′ stützt sich nach unten über wenigstens zwei seitlichen und insbesondere vier in den Eckbereichen des Ziehkissens angeordneten zweiten Kolben- Zylindereinheiten 15 ab, die im weiteren als Druckzylinder 15 bezeichnet werden. Die Druckzylinder 15 bestehen aus einer mit der Ziehkissenablage 10′ verbundenen Kolbenstange 16, einem an dessen Ende angeordneten Kolben 17 und einem den Kolben komplett umgebenden Zylinderraum 18 für Druckmedium. Der oberhalb des Kolbens 17 befindliche Zylinderraum ist mit 18′, der unterhalb des Kolbens 17 angeordnete Zylinderraum mit 18′′ bezeichnet. Der Druckraum 14 jedes Pumpzylinders 12 ist über eine Druckleitung 19 mit dem oberen Druckraum 18′ des Druckzylinders 15 verbunden. Der untere Druckraum 18′′ ist über eine Druckleitung 20 mit einem Druckspeicher 21 verbunden.

Die Druckleitung 19 ist über eine weitere Druckleitung 22 mit einem weiteren Druckspeicher 23 über ein Rückschlagventil 24 verbunden. Der Druckleitung 22 ist weiterhin über eine Druckleitung 26 ein weiterer Druckspeicher 25 zugeordnet, der über ein Hydraulikventil 27 regelbar angesteuert wird. Eine weitere Leitung 28 verbindet die Druckleitung 22 mit einem Druckbegrenzungsventil 29, welches über ein weiteres Druckventil 30 mit einer Druckölauslaßvorrichtung 31 verbunden ist.

Die erste Kolben-Zylindereinheit bzw. der Pumpzylinder 12 ist mit seinem Druckraum 14 über eine Leitung 32 mit einem Dosierspeicher 33 verbunden, wobei eine weitere Kolben- Zylindereinheit 34 mit Kolben 35 und Zylinderraum 36 dazwischen geschaltet ist. Der Kolben 35 ist im Zylinderraum 36 über eine definierte Wegstrecke s₁ bis zu einem oberen Anschlag 37 geführt, wobei eine Verstelleinrichtung 38 die Wegvorgabe bewerkstelligt.

Die Ausführungsform der Zieheinrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 lediglich dadurch, daß die erste Kolben-Zylindereinheit 12, d. h. der Pumpzylinder 12, nicht im unteren Teil der Zieheinrichtung über die Verbindungsstangen 11, wie in Fig. 1, sondern im oberen Teil der Zieheinrichtung, d. h. oberhalb des Pressenstößels 8, angeordnet ist. Demzufolge wird die Verbindungsleitung 19 zwischen diesem oberen Pumpzylinder 12 und dem unteren Druckzylinder 15 von oben nach unten in der Zieheinrichtung gezogen. In Fig. 2 ist die Kolbenstange 11 des Pumpzylinders 12 wiederum mit einem Kolben 13 verbunden, wobei der Druckraum 14 nunmehr im oberen Gehäuse der Zieheinrichtung 1 integriert ist. Durch die Kolbenstange 11 ist der Druckraum 14 in seiner wirksamen Querschnittsfläche vermindert, was bei der Druckanpassung berücksichtigt werden muß.

In Fig. 2 ist weiterhin im Kopfteil der Zieheinrichtung der Druckspeicher 23 mit Rückschlagventil 24 über die Leitung 22 und das Druckbegrenzungsventil 29 mit Druckventil 30 über die Leitung 28 an die Leitung 19 im oberen Bereich der Zieheinrichtung angeschlossen. Weiterhin ist die Kolben-Zylindereinheit 34 mit Dosierspeicher 33 sowie Kolben 35, Zylinderraum 36 und Verstelleinrichtung 38 im oberen Kopfteil der Zieheinrichtung integriert. Der Druckspeicher 25 mit regelbarem Hydraulikventil 27 und Verbindungsleitung 26 zur Druckleitung 19 bleibt auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 im unteren Bereich der Zieheinrichtung.

Sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 ist im Pressentisch 2 oberhalb der Ziehkissenablage 10′ eine weitere Kolben-Zylinder­ einheit 39 integriert, die im weiteren als Hilfszylinder 39 bezeichnet wird. Dieser Hilfszylinder 39 besteht aus einem in einem Zylinderraum 40 angeordneten Kolben 41, der an seiner Oberseite über eine Druckleitung 42 mit Druck aus der Druckleitung 20 beaufschlagbar ist, d. h. der obere Druckraum 40′ ist über die Druckleitung 42 mit dem unteren Druckraum 18′ des Druckzylinders 15 und mit dem Druckspeicher 21 gleichermaßen verbunden. Der Zylinderraum 40 hat eine definierte Höhe h, wobei sich der Kolben 41 um eine definierte Wegstrecke s₂ nach unten bewegen kann, bevor er gegen einen Anschlag 43, gebildet durch die Zylinderraumwandung, fährt.

Die erfindungsgemäße Zieheinrichtung nach Fig. 1 und 2 wird in ihrer Funktionsweise wie folgt beschrieben:
Mit Beginn der Abwärtsbewegung des Pressenstößels 8 wird das als Magnetventil ausgebildete Wegeventil 30 angesteuert und damit der Durchfluß über das Rückschlagventil 29 gesperrt. Hierdurch kann das Druckmedium aus dem Druckraum 14 des Pumpzylinders 12 nicht über die Leitungen 19, 22, 28 in einen Auslaß 44 strömen. Vielmehr wird das durch den Kolben 13 bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels 8 verdrängte Druckmedium aus dem Druckraum 14 über die Leitung 32 in den unteren Zylinderraum 36′ gedrückt, so daß der Kolben 35 der Kolben-Zylindereinheit 34 nach oben gedrückt wird.

Die Ausgangsstellung dieses Kolbens 35 wird durch die Verstelleinrichtung bzw. Verstellschraube 38 eingestellt, so daß die zurücklegbare Wegstrecke s₁ des Kolbens 35 einstellbar ist. Das oberhalb des Kolbens 35 befindliche Druckmedium wird hierbei in den Dosierspeicher 33 gedrückt, der mit einem Vorspanndruck von ca. 8 bar vorgespannt ist. Die obere Anschlagsfläche 37 begrenzt den Aufwärtshub des Kolbens 35 auf die einstellbare Strecke s₁. Im Dosierspeicher 33 findet damit eine Druckerhöhung statt.

Sobald der Kolben 35 am oberen Anschlag 37 angelangt ist, wird bei weiterer Abwärtsbewegung des Kolbens 13 des Pumpzylinders 12 das Druckmedium aus dem Druckraum 14 in den oberen Zylinderraum 18′ der zweiten Kolben-Zylinder­ einheit 15 bzw. des Druckzylinders 15 eingeführt. Hierdurch wird die Abwärtsbewegung des Kolbens 17 und damit der Ziehkisseneinheit 10, 10′ einschließlich Blechgegenhalter 6 eingeleitet.

Dem Druck im oberen Zylinderraum 18′ steht der Druck im unteren Zylinderraum 18′′ entgegen. Dieser wird zunächst bestimmt aus dem Druck des Druckspeichers 21, der mit einem maximalen Druck, z. B. ca. 200 bar, entsprechend der maximalen Ziehkissenkraft vorgespannt ist. Dabei ist der Druckspeicher 21 über die Leitung 42 mit der oberen Druckfläche 41′ des Kolbens 41 verbunden. Die wirksame untere Druckfläche 17′′ des Kolbens 17 ist um ca. 10% größer als die obere wirksame Druckfläche 41′ des Kolbens 41. Hierdurch wird das Gewicht der gesamten Ziehkisseneinheit 10, 10′ einschließlich Blechgegenhalter 6 und das Gewicht der beweglichen Teile der Kolben- Zylindereinheiten 15, 39 in ihrer statischen Lage gehalten. Der Hub des Kolbens 41 des Hilfszylinders 39 beträgt beispielsweise s₂ ≅ 20 mm, bevor der Kolben 41 gegen den unteren Gehäuseanschlag bei der Abwärtsbewegung der Ziehkisseneinheit fährt. Danach ist die Druckleitung 42 bezüglich dem Bewegungsablauf der Ziehkisseneinheit bedeutungslos. Während dieses Hubes um den Betrag s₂ bei der Abwärtsbewegung des Ziehkissens beträgt demnach die Ziehkissenkraft nur ca. 10% der maximalen Vorspannkraft.

Die obere wirksame Kolbenfläche 17′ des Kolbens 17 ist ca. 20% größer als die untere wirksame Kolbenfläche 13′ des Kolbens 13. Damit liegt die Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung des Kolbens 17 und damit die abwärts gerichtete Ziehkissengeschwindigkeit um 20% niedriger als die Abwärtsgeschwindigkeit des Pressenstößels 8. Die Ziehkissengeschwindigkeit beträgt demnach das 0,8-fache der Stößelgeschwindigkeit. Dieser Zustand gilt für die Vorbeschleunigung des Blechgegenhalters 6, d. h. vor dem Auftreffen des Oberwerkzeugs auf den Blechgegenhalter. Danach bewegt sich das Oberwerkzeug 7 bzw. der Pressenstößel 8 und der Blechgegenhalter 6 und damit die Ziehkisseneinheit 10 mit gleicher Geschwindigkeit nach unten.

Der Beginn der Vorbeschleunigung des Blechgegenhalters wird durch die Verstelleinrichtung 38 eingestellt, d. h. der Kolben 35 durchfährt zuerst den eingestellten Weg s₁ bis zum Anschlag; danach findet die Umlenkung des Druckmediums des Pumpzylinders 12 aus dem Druckraum 14 in den oberen Druckraum 18′ statt. Beispielsweise erfolgt der Start der Vorbeschleunigungsbewegung des Ziehkissens bei einem Abstand vom Oberwerkzeug 7 zur Platine 5 von ca. 4 mm, wenn nach 16 mm Blechgegenhalterhub das Oberwerkzeug auf die Platine aufsetzt. Dieser Weg wird ebenso wie der Weg für die Ölkomprimierung durch die Verstelleinrichtung 38, d. h. den Weg s₁, berücksichtigt.

Die Vorbeschleunigung der Ziehkisseneinheit 10, 10′ und damit des Blechgegenhalters 6 erfolgt ohne wesentlichen Gegendruck des Druckspeichers 21. Dies erfolgt aufgrund der Abwärtsbewegung des Kolbens 41 um den Betrag von s₂. Während dieses Weges wirkt die Druckkraft des Druckspeichers 21 sowohl an der etwas größeren unteren Druckfläche 17′′ als auch an der oberen Druckfläche 41′. Hierdurch ist die Ziehkisseneinheit 10, 10′ quasi in einem Gleichgewicht. Die Vorbeschleunigung des Blechgegenhalters 6 erfolgt so lange, bis das Oberwerkzeug 7 den Blechgegenhalter 6 eingeholt hat und auf diesem aufsitzt.

Der Druck des Druckmediums aus dem Pumpzylinder 12 dient demnach im Zylinderraum 18 des Druckzylinders 15 zur Vorbeschleunigung der Ziehkisseneinheit und damit des Blechgegenhalters. Dieser Druck setzt sich aus einem statischen Arbeitsdruck und einem erforderlichen Beschleunigungsdruck zusammen. Dabei ergibt sich der statische Arbeitsdruck aus der Flächendifferenz von Druckzylinderfläche 17′′ des Kolbens 17 abzüglich der Hilfszylinderfläche 41′ des Kolbens 41 geteilt durch die obere Ringfläche 17′ des Kolbens 17. Der für die Beschleunigung erforderliche dynamische abwärts gerichtete Druck auf die Fläche 17′ ist hubzahl-abhängig. Dieser Druck addiert sich zum statischen Druck und verdichtet das Hydrauliköl zusätzlich.

Beim Auftreffen des Oberwerkzeugs 7 auf den Blechgegenhalter 6 wird das Ziehkissen schlagartig von 80% auf 100% Stößelgeschwindigkeit gegen ca. 10% Ziehkissenkraft beschleunigt. Nach 20 mm Ziehkissenhub läuft der Kolben 41 des Hilfszylinders 39 gegen seinen Anschlag 43. Danach wird schlagartig die Ziehkissenkraft auf ca. 90% der durch den Druckspeicher 21 bestimmten Kraft erhöht. Der restliche Anteil der Kraft von 10% ist noch durch das für die Vorbeschleunigung benötigte, verdichtete Druckmedium auf der Ringfläche 17′ des Kolbens 17 wirksam. Bei der weiteren Abwärtsbewegung der Ziehkisseneinheit kann die auf das Ziehkissen wirkende Kraft durch Druckänderung in der Leitung 19 bzw. 22 mittels des Hydraulikventils 27 durch Druckmedium aus dem Druckspeicher 25 geändert werden. Der Druckspeicher 25 ist hierfür so hoch vorgespannt, daß die Kissenkraft durch Gegendruck im Druckzylinder 15 aufgehoben werden kann. Dabei verbindet das Hydraulikventil 27 die Hydraulikleitung 22 wahlweise mit dem Druckspeicher 25 oder einem drucklosen Hydraulik-Tank 46. In Grundstellung (Ausgangsstellung) sind beide Anschläge gesperrt.

Sofern sich beim Aufsetzen des Oberwerkzeugs 7 auf den Blechgegenhalter 6 das Ziehkissen 10 und damit der Kolben 17 mit gleicher Abwärtsgeschwindigkeit bewegt, wie der mit dem Pressenstößel 8 verbundene Kolben 13, entsteht aufgrund der unterschiedlichen Flächenverhältnisse zwischen der Kolbenfläche 13′ und der Ringfläche 17′ ein Unterdruck im zugehörigen Druckraum bzw. den Verbindungsleitungen. Dieser Unterdruck wird durch den Druckspeicher 23 ausgeglichen, der mit einem maximalen Druck von ca. 3 bar vorgespannt ist. Das Rückschlagventil 24 dient dabei zur Herstellung der Strömungsrichtung in Richtung zum Druckraum 14.

Das Druckbegrenzungsventil 29 spannt die Hydraulikleitung 22 mit ca. 5 bar vor.

Bei der Aufwärtsbewegung des Pressenstößels 8 bewegt sich das Ziehkissen 10 mit ca. 80% der Geschwindigkeit des Pressenstößels 8 aufwärts. Dabei wird die im Druckspeicher 21 während der Abwärtsbewegung des Pressenstößels 8 gespeicherte Energie nun zusätzlich zur Stößelaufwärtsbewegung verwendet. Ca. 20 mm vor dem oberen Hubende trifft die Ziehkissenablage 10′ wieder auf den unteren Stößel 45 des Hilfszylinders 39. Hierdurch wird die Ziehkissenaufwärtskraft schlagartig auf ca. 10% der maximalen Kraft reduziert, da sich wiederum das Gleichgewicht zwischen der oberen Kolbenfläche 41′ und der unteren Kolbenfläche 17′′ über die Verbindungsleitung 20, 42 einstellt.

Ebenfalls mit der Aufwärtsbewegung des Stößels 8 findet eine entgegengerichtete Bewegung des Kolbens 35 statt und das Ölvolumen wird in den Zylinderraum 14 über Leitung 32 gefördert. Bei Stößelstellung "oben" wird das Magnetventil 30 spannungslos. Eventuell überschüssiges Drucköl kann nun bis zu einem Restdruck über das Sperrventil 29 zum Tank 44 abgeleitet werden. Ein eventueller Ölmangel wird über das Rückschlagventil 24 aus dem Druckspeicher 23 ersetzt, dessen Druck geringer als der vom Sperrventil 29 bestimmte Restdruck ist.

Die zuvor beschriebene Funktionsweise ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 prinzipiell gleich. Lediglich die Anordnung der einzelnen Bauelemente ist verschieden.

Bei der erfindungsgemäßen Zieheinrichtung wird demnach der Pressenstößel 8 mit mehreren Pumpzylindern 12, die insbesondere in den vier Eckbereichen angeordnet sind, verbunden. Diese Pumpzylinder 12 wirken mit Druckzylinder 15 im Sinne einer Vorbeschleunigung der Druckwange 10 und einer nachträglichen Verspannung zusammen. Dabei wird über einen Dosierspeicher 33 mit Verstelleinrichtung 38 die hydraulische Verspannung des Ziehkissens während des Abwärtshubes des Pressenstößels sozusagen entriegelt und erst kurz vor dem Auftreffen des Oberwerkzeugs 7 auf den Blechgegenhalter 6 wieder verspannt und somit eine Vorabbewegung eingeleitet. Durch die Flächendifferenz der wirksamen Kolbenfläche 13′ des Pumpzylinders 12 und der wirksamen Flächen im Druckzylinder 17 kann die Differenzgeschwindigkeit zwischen Pressenstößel 8 und Druckwange 10 und damit die Aufschlaggeschwindigkeit des Oberwerkzeugs 7 auf den Blechgegenhalter 6 bestimmt werden. Der Druck in der Hydraulikleitung 22 und damit in der Verbindungsleitung 19 und somit im wirksamen Druckraum zwischen Pumpzylinder 12 und Druckzylinder 15 kann mittels des Hydraulikventils 27 weg- und/oder programmgesteuert werden. Der größte Anteil der während der Abwärtsbewegung für die Ziehkissenkraft benötigten Druckenergie wird nicht in Wärme umgesetzt, sondern kann im Druckspeicher 21 und 33 gespeichert und für die Aufwärtsbewegung des Pressenstößels 8 wiederverwendet werden. Der Hilfszylinder 39 verringert die Kraft auf die Druckwange 10 während dessen Vorab-Differenzbewegung nach unten, bis zum Zeitpunkt des Aufsetzens des Kolbens 41.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt im Rahmen der Patentansprüche auch alle fachmännischen Abwandlungen.

Claims (14)

1. Mechanische oder hydraulische Presse mit Zieheinrichtung oder Ziehstufe einer Stufenpresse, bei der die Blechhaltung eines Blechgegenhalters (6) mittels eines Ziehkissens (10) hydraulisch gespannt und gesteuert wird, wobei die Bewegung eines Pressenstößels (8) über eine Kolbenstange (11) auf eine ortsfeste erste Kolben- Zylindereinheit (12) (Pumpzylinder 12) übertragbar ist, dessen Druckmedium auf eine, mit dem Ziehkissen (10) verbundene zweite Kolben-Zylindereinheit (15) (Druckzylinder 15) im Sinne einer vorbeschleunigenden Abwärtsbewegung des Ziehkissens (10) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer sich zunächst einstellenden Vorabbeschleunigung des Blechgegenhalters (6) das Druckmedium des Pumpzylinders (12) erst kurz vor dem Auftreffen des Oberwerkzeugs (7) auf den Blechgegenhalter (6) dem mit dem Ziehkissen (10) verbundenen Druckzylinder (15) im Sinne einer definierten Abwärtsbewegung des Ziehkissens (10) zuführbar ist, und daß nach Beendigung der Vorbeschleunigung des Blechgegenhalters (6) ein Vorspannspeicher (21) eine aufwärts gerichtete Vorspannkraft auf den Druckzylinder (15) und damit auf das Ziehkissen (10) als Blechhalterkraft ausübt.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium im Pumpzylinder (12) bei der Abwärtsbewegung des Pressenstößels (8) zunächst in einen Dosierspeicher (33) gefördert wird, wobei insbesondere die Vorspannkraft des Dosierspeichers (33) geringer bemessen ist, als die Vorspannkraft des Druckspeichers (21).

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladung des Dosierspeichers (33) durch eine zwischengeschaltete Kolben-Zylindereinheit (34) mit weg­ gesteuertem Dosierkolben (35) erfolgt, wobei der einstellbare Kolbenweg s₁ des Dosierkolbens (35) die Aufladung des Dosierspeichers (33) begrenzt.

4. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange oder Verbindungsstange (11) zwischen Pressenstößel (8) und Pumpzylinder (12) als Kolbenstange für einen Kolben (13) einer im Pressengehäuse integrierten Kolben-Zylindereinheit (12) (Pumpzylinder 12) ausgebildet ist und daß die untere wirksame Kolbenfläche (13′) des Kolbens (13) zunächst auf den Dosierkolben (35) der Kolben-Zylindereinheit (34) und nach dessen Wegbegrenzung auf den Kolben (17) der zweiten Kolben-Zylindereinheit (15) (Druckzylinder 15) einwirkt.

5. Presse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung unterschiedlicher Laufgeschwindigkeiten zwischen Kolben (13) und Kolben (17) die wirksame Kolbenfläche (13′) des Kolbens (13) des Pumpzylinders (12) kleiner ist als die für die Abwärtsbewegung des Ziehkissens (10) zuständige obere Kolbenfläche (17′) der zweiten Kolben- Zylindereinheit (15) (Druckzylinder 15), derart, daß die Abwärtsgeschwindigkeit des Pressenstößels (8) nach dem Anschlag des Dosierkolbens (35) bis zum Auftreffen des Oberwerkzeugs (7) auf den Blechgegenhalter (6) größer ist als die Abwärtsgeschwindigkeit des Ziehkissens (10), wobei das Oberwerkzeug (7) den Blechgegenhalter (6) nach einem gewissen Weg einholt.

6. Presse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame, in der Strecke einstellbare Abwärtsbewegung des Oberwerkzeugs (7) bzw. Pressenstößels (8) und der Druckwange (10) nach dem Auftreffen des Oberwerkzeugs (7) auf den Blechgegenhalter (6) über eine Wegstrecke mit verminderter Ziehkissenkraft auf den Blechgegenhalter erfolgt.

7. Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der im Druckraum zwischen der ersten und der zweiten Kolben-Zylindereinheit (12, 15) entstehende Unterdruck bei gleicher Kolbengeschwindigkeit der Kolben (13, 17) mittels einer Unterdruck-Ausgleichseinrichtung (23, 24, 22) ausgleichbar ist.

8. Presse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Druckspeicher (21) verbundene untere Zylinderraum (18′′) des Druckzylinders (15) über eine weitere Druckleitung (42) mit einer zwischen Pressentisch (2) und Ziehkissen (10) angeordneten dritten Kolben-Zylindereinheit (39) verbunden ist, deren Kolben (41) eine abwärts gerichtete Bewegung auf das Druckkissen (10) um eine definierte Wegstrecke s₂ bewirkt.

9. Presse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylindereinheit (39) oberhalb des Ziehkissens (10) bzw. einer Ziehkissenablage (10′) angeordnet ist, mit einer oberen, druckbeaufschlagbaren Kolbenfläche (41′) des Kolbens (41), die mit dem Druckspeicher (21) verbunden ist und mit einem unteren Stößel (45), der sich auf dem Ziehkissen (10) bzw. der Ziehkissenablage (10′) abstützt, wobei der Kolbenhub im zugehörigen Zylindergehäuse (40) nach unten durch die Wegstrecke s₂ begrenzt ist.

10. Presse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kolbenfläche (17′′) des Druckzylinders (15) größer ist als die obere, hydraulisch hiermit verbundene Kolbenfläche (41′) der dritten Kolben-Zylindereinheit (39).

11. Presse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Druckraum zwischen Pumpzylinder (12) und Druckzylinder (17) über eine Druckleitung (22) mittels eines zusätzlichen Druckspeichers (25) regelbar mit Druck beaufschlagbar ist, wobei eine Proportionalventilsteuerung (27) im Sinne einer Regelung der Blechhalterkraft während des Ziehvorganges vorgesehen ist.

12. Presse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Druckraum (14, 18′) zwischen Pumpzylinder (12) und Druckzylinder (15) über eine Druckleitung (22, 28) mit einem magnetisch betätigbaren Wegeventil (30) für einen Druckausgleich verbunden ist.

13. Presse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Zieheinrichtung (4) in den Eckbereichen angeordnete Pumpzylinder (12) und Druckzylinder (15) vorgesehen sind.

14. Presse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Anteil der während der Abwärtsbewegung des Pressenstößels (9) für die Ziehkissenkraft benötigte Druckenergie nicht in Wärme umgesetzt, sondern im Druckspeicher (21, 33) gespeichert und für die Aufwärtsbewegung des Pressenstößels (8) wiederverwendet wird.