DE4211639A1 - Hochlaufsteuerung für die Druckwange in einem Ziehapparat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochlaufsteuerung für die Druckwange eines Ziehapparats in einer Presse.

In Stufenpressen, Mehrstufenpressen, Hybrid-Pressenanlagen und dgl. Umformpressen ist es zur Erhöhung der Taktzahlen erforderlich, die geformten Blechteile direkt nach dem Öffnen des Werkzeugs, somit vor dem Erreichen der Ausgangshöhe der Druckwange von der Transferein­ richtung zu erfassen. Hierfür ist die Hochfahrbewegung der Druckwange zu unterbrechen.

In der DE 40 32 338 A1 ist ein Ziehapparat einer Ziehstufe in ei­ ner Presse beschrieben mit einer Druckwange zur Blechhaltung beim Zie­ hen. Die Druckwange ist von Druckzylindern von unten beaufschlagbar. Es sind Sperrzylinder vorgesehen für einen Zwischenhalt beim Hochbrin­ gen der Werkstücke. Hierfür greifen die Kolbenstangen an einer allen Druckstangen gemeinsamen heb- und senkbaren Konsole an. Auf die Konso­ le wirken Sperrzylinder, deren Kolben für einen weiteren Hochlauf der Druckwange wegsteuerbar sind.

Aus der EP 01 51 198 B1 ist eine Pressensteuerung mit einer Druck­ regeleinrichtung bekannt. Die Pressensteuerung erzeugt an Verstärker­ einheiten geführte Signale für die Druck-Grundeinstellungen in Abhän­ gigkeit vom Werkzeug und für die Druckeinstellungen während des Be­ triebs der Presse.

Nach der Aufgabe der Erfindung sollen sowohl die werkzeugspezifi­ schen, günstigsten Entnahmehöhen bei Stillstand der Druckwange in der Hochlaufphase einstellbar sein als auch sichergestellt sein, daß die einzustellende Entnahmehöhe auch bei unterschiedlich hohen Zieh­ apparate-Drücken durch Regelung erreichbar ist.

Diese Aufgabe ist gelöst durch die den Anspruch 1 kennzeichnenden Merkmale. Anspruch 2 stellt eine günstige Ausgestaltung nach der Er­ findung dar.

Im Einzelfall kann in vorteilhafter Weise der ohnehin vorhandene Vorbeschleunigungs-Zylinder für die Hochlaufsteuerung genutzt werden, in dem die aus diesem unter Druck des Ziehapparats nach der Umformung verdrängte Fluidmenge einen in seiner nachgebenden Bewegung steuerba­ ren Steuerkolben verdrängt. Weiterhin von Vorteil ist die Einstellmög­ lichkeit eines Volumenausgleichs über die Anschlageinstellung in Ab­ hängigkeit vom unterschiedlichen Ziehdruck nach z. B. jedem Werkzeug­ wechsel. Darüberhinaus kann für eine Stillstandzeit des Ziehapparats im unteren Totpunkt eine Druckkompensation in Abhängigkeit vom Druck im Ziehapparat erfolgen.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung im folgenden erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Ziehapparat mit Druckwange mit einer Hoch­ laufsteuerung nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Bewegungen des Ziehapparats,

Fig. 3 einen Steuerzylinder mit einem Verstellantrieb in einer gegenüber der Fig. 1 vergrößerten Schnittan­ sicht,

Fig. 4 und 5 je einen Steuerzylinder in unterschiedlichen An­ schlagpositionen.

Der Ziehapparat 1, vorzugsweise eine Druckluftzieheinrichtung, weist eine Druckwange 2 auf, die mit werkzeugseitigen Druckbolzen und über diese mit einem Blechhalter im Werkzeug zusammenwirkt. Mit der Druckwange 2 sind über hier eine Kolbenstange 3 Kolben 5 in Druckräu­ men 6 von Druckzylindern 4 verbunden zum Aufbringen der Blechhalter- und Auswerferkräfte und -bewegungen. Die Kolbenstange 3 ist verlängert und wirkt mit einer Hochlauf-Anschlagsteuerung 7 zusammen. Diese dient der Einstellung der Ausgangshöhe für die Druckwange 4, in Fig. 2 mit 22 bzw. 23 positioniert. Mit der Kolbenstange 3 wirkt weiterhin ein Druckkolben 8 in einem Druckraum 9 zusammen. Der Druckkolben 8 weist eine Wirkfläche 20 auf. Während des Niedergangs des Stößels gemäß Kurve 21 in Fig. 2 wird die Druckwange durch Druckbeaufschlagung des Druckraumes 9 über ein Ventil 17 aus einer Druckquelle vor dem Auftreffen des Werkzeugoberteils am Stößel auf das auf dem Blechhalter im Werkzeugunterteil aufliegende Blechteil in Ziehrichtung 19 ab­ gesenkt, angedeutet durch den Kurvenübergang aus der Kurve 22 bzw. 23 in den Kurvenverlauf 21 in Fig. 2. In erfinderischer Weise wird ein solcher Druckraum 9 mit dem Druckkolben 8 und der Wirkfläche 20 zur Regelung des Hochlaufs und zum Halt - Stillstandszeit der Druckwange 2 - in der Hochlaufphase zur möglichst frühen Entnahme des Blechteils durch Saugermittel 29, 30 eines Transfersystems (Fig. 2) genutzt. Die Erfindung ist jedoch nicht fixiert auf das Vorhandensein eines Vorbe­ schleunigungszylinders.

Der Druck in den Druckräumen 6 der Druckzylinder 4 versucht mit Beendigung des Umformens (Ziehens) nach Erreichen des unteren Totpunk­ tes 24 die Druckwange 2 mit Kolben 3 und Kolbenstange 8 nach oben zu bewegen, dargestellt als Kurvenverlauf 21 in Fig. 2 nach dem unteren Totpunkt 24 bis in den Übergang zu den Stillstandzeiten 25, 26, 27. Die Stillstandzeiten werden vermittels der nachfolgend beschriebenen Einrichtungen 10, 15, 16, 41 erzeugt. Nach der Entnahme des Blechteils vermittels der Saugermittel 29, 30 wird das Ventil 17 erneut geöffnet, um so das nicht in einen ersten Druckraum 12 des Druckzylinders verdrängte Fluid entweichen zu lassen.

Die Steuerung in die mit 25, 26, 27 in Fig. 2 dargestellten Still­ standzeiten im Hochlauf der Druckwange 2 wird bei geschlossenem Ventil 17 durch den Steuerzylinder 10, einen Verstellantrieb 16 und eine Druckquelle 15 mit einem Vorsteuerventil 18 bewirkt. Der Steuerkolben 11 unterteilt den Druckraum des Steuerzylinders 10 in einen ersten, mit dem Druckraum 9 über eine Druckleitung 13 in ständiger Fließver­ bindung stehenden Druckraum 12 und in einen zweiten, mit der Druck­ quelle 15 über das Vorsteuerventil 18 verbindbaren zweiten Druckraum 14. Die Kolbenstange 42 weist einen festen Anschlag 34 auf, der bei Druckbeaufschlagung des Druckraumes 14 von der Druckquelle 15 gegen einen Anschlag an einer Gewindehülse 33 bewegt wird. Die Gewindehülse 33 weist ein Außengewinde auf, das mit einem Innengewinde eines auf die Gewindehülse 33 aufgeschraubten Schneckenrades 32 in Art einer Mutter-Spindel-Verbindung zusammenwirkt. Das Schneckenrad 32 ist von einer motorgetriebenen Schnecke 31 drehtreibbar. Der nicht dargestell­ te Motor als Stellmittel der Schnecke 31, wie auch das Vorsteuer-Ven­ til 18, sind, wie mit 41 in Fig. 1 angedeutet, mit der Pressensteue­ rung verbunden. Die Stellung von Schnecke, Schneckenrad bzw. Gewinde­ hülse 33 ist über einen Codierer mit Signalrückgabe an die Pressen­ steuerung abzufragen. Die Stellung des Kolbens 11 in dem Steuerzylin­ der 10 bei Druckbeaufschlagung des Druckraumes 14 aus der Druckquelle 15 wird bestimmt durch die Anlage des Anschlags 34 an der Gewindehülse 33 und deren Stellung.

Die beim ersten Einrichten eines Werkzeugs (teach-in) auf der Presse ermittelten Werte sind jedem Werkzeug speichertechnisch zuge­ ordnet und können über die Pressensteuerung vorgegeben werden. Als Beispiele für die Lösung der erfindungsgemäß gestellten Aufgabe werden die Stillstandzeiten 25 und 27 in Fig. 2 näher betrachtet. Die Stillstandzeit bzw. Entnahmehöhe 27 wird erreicht entsprechend Fig. 4 durch Erzeugung eines volumenmäßig großen zweiten Druckraumes 14 bei entsprechender Anschlagsteuerung der Kolbenstange 42.

Demgemäß ist, wie in Fig. 5 dargestellt, für einen anfänglich kleineren Weg der Zieheinrichtung 1 mit Druckwange 2 bis zur Entnahme eines Werkstücks ein kleinerer zweiter Druckraum 14 vorzusehen. Dieser ist über die Anschlagsteuerung der Kolbenstange 42 vermittels Ge­ triebezug 31-34 einstellbar.

Hierbei wird die jeweilige Steuerkolben-Stellung 35 für das erste und 38 für das zweite Beispiel bei entsprechender Anschlagvorgabe und of­ fenem Vorsteuerventil 18 und somit Druckbeaufschlagung des zweiten Druckraumes 14 erreicht. Für das Erreichen der Stillstandzeiten 25, 26 oder 27 ist das Ventil 17 geschlossen zu steuern. Das Ventil 18 ist so zu schalten, daß sich der zweite Druckraum 14 entleeren kann. Aus vorhergehender Veranschaulichung ist ersichtlich, daß z. B. bei größerer Ziehtiefe mit entsprechendem Werkzeug ein größerer Kolbenweg des Steuerkolbens 11 gemäß Fig. 4 vorzusehen ist, um nach dem Öffnen des Werkzeugs das Werkstück entnehmen zu können. Der Weg ist hierbei vorgegeben durch den Abstand der Kolbenfläche 35 bis zum Anschlag im Boden des Steuerzylinders 10.

Gemäß Fig. 5 ist ein geringer Abstand der Kolbenfläche 38 bis zum Anschlag im Boden des Steuerzylinders 10 entsprechend der zeitlich und wegmäßig früher einsetzenden Stillstandzeit 25 (Entnahmehöhe) vor­ gegeben.

Die Steuermaßnahmen berücksichtigen weiterhin unterschiedliche Zieh- bzw. Blechhalterdrücke. Ein größerer Ziehdruck bewirkt eine größere Komprimierung des Fluids und eine größere Ausweitung des Fluid führenden Systems und umgekehrt.

Für einen längeren Weg des Steuerkolbens 11 gemäß Fig. 4 bei einem geringeren Ziehdruck muß zur Erreichung der Stillstandzeit 27 der Kolbenanschlag für die Kolbenstellung 36 erfolgen, für einen höheren Ziehdruck in Anschlagstellung 37.

Dementsprechend ist für einen kürzeren Kolbenweg gemäß Fig. 5 bei einem höheren Ziehdruck in den Druckräumen 6 des Ziehapparats der Kol­ ben 11 in der Stellung 40, für einen geringeren Ziehdruck in Stellung 39 vermittels Anschlag zu halten. Mitunter ist es wünschenswert, die Druckwange in der Stellung an einem Hochlaufen zu hindern, die diese im Durchlaufen des unteren Totpunktes einnimmt. Die Druckwange 2 folgt zeitverzögert auf den Stößelhochlauf. Auch für diese Stillstand­ zeit ist eine Volumenanpassung im Sinne der Beispiele zu Fig. 4 und 5 erforderlich.

Claims (2)

1. Hochlaufsteuerung für die Druckwange in einem Ziehapparat einer Presse, mit einem auf- und abbewegbaren Pressenstößel, einem Blechhalter, dessen auf das Blech wirkende Halte- und Auswerferkräfte von einem oder mehreren unterhalb der Druckwange befindlichen Druckzylindern aufgebracht werden und die Druckwange über zumindest eine Kolbenstange mit einem Druckkolben in einem Druckraum mit in Ziehrichtung beaufschlagbarer Wirkfläche wirkverbunden ist, wobei der Druckraum aus einem Speicher über eine Ventilsteuerung auffüllbar ist, und mit einer Pressensteuerung für Druckeinstellungen der Druck­ verbraucher der Presse, dadurch gekennzeichnet, daß der der Wirkfläche (20) des Druckkolbens (8) zugeordnete Druckraum (9) mit einem ersten Druckraum (12) von zwei durch einen Steuerkolben (11) getrennten Druckräumen (12, 14) in einem Steuerzylinder (10) ständig fließverbunden ist, daß der zweite (14) der Druckräume (12, 14) über ein Vorsteuerventil (18) mit einem Druckerzeuger (15) fließverbindbar ist, daß der bzw. die Steuereingänge (41) des Vorsteuerventils (18) mit der Pressensteuerung verbunden bzw. von dieser ansteuerbar sind, daß die aus dem Steuerzylinder (10) herausgeführte Kolbenstange (42) des Steuerkolbens (11) mit einem Anschlag (34) versehen ist, der bei Druckbeaufschlagung des zweiten Druckraumes (14) durch Öffnen des Vor­ steuerventils (18) gegen einen in Längserstreckung der Kolbenstange (42) verstellbaren Anschlag (Gewindehülse 33) legbar und der verstell­ bare Anschlag (33) mit einem von der Pressensteuerung beaufschlagbaren Stellantrieb (31, 32) wirkverbunden ist.

2. Hochlaufsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Pressensteuerung beaufschlagbare Stellantrieb über eine Schnecke (31) auf ein Schneckenrad (32) wirkt und daß der Anschlag (Gewindehülse 33) mit dem Schneckenrad (32) in Art eines Mutter-Spindeltriebes den Anschlag (33) auf der Kolbenstange (42) ver­ schiebend wirkverbunden ist.