DE4403954B4

DE4403954B4 - Multipoint drawing device of mechanical and hydraulic presses

Info

Publication number: DE4403954B4
Application number: DE19944403954
Authority: DE
Inventors: Gregor Geist; Wieland Dr. Petter; Markus Dr. Müller; Eckhard Menger; Andreas Schlag
Original assignee: Mueller Weingarten AG
Current assignee: Mueller Weingarten AG
Priority date: 1994-02-08
Filing date: 1994-02-08
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2014-02-09
Also published as: DE4403954A1

Abstract

Mehrpunktzieheinrichtung von mechanischen und hydraulischen Pressen, bei der jeder Druckpunkt, bestehend aus Verdrängerzylinder (12), Verdrängerkolben (3) und die Verbindung zum Blechhalter herstellenden Druckbolzen (2) und Zwischenbolzen (16,17), fest im Tisch des Pressengestells angeordnet und unabhängig von den anderen Druckpunkten druckregelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein am Pressentisch (4) befestigter und in beiden Hubrichtungen wegsteuerbarer Gleichlaufkolben (6), ein hubverstellbarer Anschlag (7) und eine vorzugsweise mechanisch wirkende Klemmeinrichtung (8) mit jeweils einer in Zug- und/oder Druckrichtung belastbaren Verbindungsstange (9, 10 und 11) mit einer Gleichlaufplatte (5) in Wirkverbindung steht und dass die Gleichlaufplatte (5) mit Wegmessgebern (13), vorzugsweise zwei oder vier Wegmessgebern (13), und Gleichlaufkolben (6) Lage geregelt werden kann.Multi-point drawing device of mechanical and hydraulic presses, where every pressure point, consisting of displacement cylinder (12), displacer (3) and the connection to the blank holder producing pressure pin (2) and intermediate bolts (16,17), firmly in the table of the press frame arranged and independent is pressure-controllable from the other pressure points, characterized that at least one fixed to the press table (4) and in both Lifting directions wegregelbarer constant velocity piston (6), a hubverstellbarer Stop (7) and a preferably mechanically acting clamping device (8) each with a loadable in the tensile and / or pressure direction Connecting rod (9, 10 and 11) with a synchronizing plate (5) is in operative connection and that the synchronizing plate (5) with position encoders (13), preferably two or four position encoders (13), and constant velocity piston (6) location can be regulated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrpunktzieheinrichtung von mechanischen und hydraulischen Pressen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a multipoint drawing device of mechanical and hydraulic presses according to the preamble of claim 1.

Das Zusammenwirken von Stößel, Werkzeug, Blechhalter, Zieheinrichtung und Pressentisch einer Presse ist allgemein bekannt. Nach der DE 38 07 683 A1 ist bereits ein Ziehapparat in Ziehstufen von Pressen bekannt, bei dem im Pressentisch aus Zieh- und Auswerferzylinder bestehende Zylindereinheiten befestigt sind. Die stößelunabhängigen Bewegungen der Kolben in den Auswerferzylindern werden über eine Gleichlaufsteuerung vorgegeben. In der DE 40 37 281 A1 ist eine hydraulische Presse, vorzugsweise zur Herstellung großflächiger Kunststoffteile, beschrieben. Zur Kompensation von Parallelitätsabweichungen zwischen Stößel und Pressentisch sind mehrere einseitig wirkende hydraulische Gleichlaufzylinder auf dem Pressentisch und weitere Gleichlaufzylinder oberhalb der Presszylinder angeordnet, wobei die unterschiedlichen Gleichlaufzylinder korrespondierend miteinander verbunden sind.The interaction of plunger, tool, blank holder, drawing device and press table of a press is well known. After DE 38 07 683 A1 a drawing apparatus in drawing stages of presses is already known in which cylinder units consisting of drawing and ejector cylinders are fastened in the press table. The plunger-independent movements of the pistons in the ejector cylinders are specified via a synchronization control. In the DE 40 37 281 A1 is a hydraulic press, preferably for the production of large plastic parts described. To compensate for parallelism deviations between plunger and press table several unilaterally acting hydraulic synchronizing cylinder on the press table and more synchronous cylinders are arranged above the press cylinder, the different synchronous cylinders are connected to each other correspondingly.

Aus der DE 41 17 102 A1 ist eine Zieheinrichtung mit pressengestellfesten Ziehzylindern in Verbindung mit einer Transfereinrichtung für den Transport von Blechteilen durch die Presse bekannt. Die Hydraulikzylinder sind als Verdrängerzylinder ausgebildet, mit dem Pressengestell fest verbunden und erzeugen die Kräfte für das Ziehen und Auswerfen. Die Wirkung der Ziehzylinder wird über eine heb- und senkbare Konsole auf den Blechhalter übertragen. Diese Konsole hindert beim Auswerfen die Druckbolzen daran, dass sie dem Stößel sofort folgen, wenn die Konsole ihrerseits keine Bewegung ausführt. Dazu stützen sich die Druckbolzen über Bunde an der Konsole ab. Ansonsten ist die Konsole frei bewegbar. In ihrer Aufwärtsbewegung kann die Konsole über Anschläge beliebig positioniert werden. Diese Anschläge sind über Spindeln verstellbar. Die Ziehzylinder sind über Ventile diskret, d. h. im Sinne einer aktiven oder passiven Druckvorgabe, mit Druck beaufschlagbar. Der Bewegungsablauf im Hochgang, z.B. bei der Endlagendämpfung, ist über ein Proportionalventil einstellbar. Nach dieser Lösung kann die Konsole auch bei der Abwärtsbewegung nicht beliebig positioniert und ggf. auch nicht "schief" gestellt werden. Ebenso ist nicht erkennbar, dass die Konsole bei der Abwärtsbewegung in Ihrem Bewegungsablauf steuerbar ist, d. h., dass sie z.B. in einem gewissen Abstand (Schleppabstand) den Druckbolzen nachgeführt wird, dass eine Unterbrechung des Ziehvorgangs bei Erhalt der Lage von Konsole und Druckbolzen möglich ist und diese Position der Zieheinrichtung sicherheitsgerichtet "eingefroren" wird und dass die Konsole mit einer definierten Kraft in Kontakt mit den Druckbolzen gebracht wird.From the DE 41 17 102 A1 is a drawing device with press frame fixed drawing cylinders in conjunction with a transfer device for the transport of sheet metal parts through the press known. The hydraulic cylinders are designed as displacement cylinders, firmly connected to the press frame and generate the forces for pulling and ejecting. The effect of the drawing cylinder is transmitted via a raised and lowered console on the plate holder. This console prevents ejectors from immediately following the plunger when the console is not moving. For this purpose, the pressure pins are supported by collars on the console. Otherwise, the console is freely movable. In its upward movement, the console can be positioned anywhere via stops. These stops are adjustable via spindles. The drawing cylinders are discrete via valves, ie in the sense of an active or passive pressure specification, pressurized. The movement sequence in the high gear, eg in the end position damping, can be adjusted via a proportional valve. After this solution, the console can not be arbitrarily positioned during the downward movement and may not be "skewed". Likewise, it is not apparent that the console in the downward movement in your movement is controllable, ie that it is tracked, for example, at a certain distance (following error) the pressure pin, that an interruption of the drawing process on receipt of the position of console and pressure pin is possible and this position of the pulling device is "frozen" safety-oriented and that the console is brought into contact with the pressure pin with a defined force.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mit einfachen Mitteln die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen, damit sowohl ein normaler als auch ein unterbrochener Ziehbetrieb möglich ist.The The object of the invention is simple means the disadvantages to eliminate the prior art, thus both a normal as well as an interrupted drawing operation is possible.

Dabei soll die Zieheinrichtung folgende Eigenschaften realisieren:

– separate Vorgabe von unterschiedlichen Kraftprofilen während des Ziehvorganges für jeden Druckbolzen
– keine gegenseitige Beeinflussung der Druckbolzen bei der Kissenkraftregelung,
– aktive Kissenkrafterzeugung bei geringster Geschwindigkeit und bei Stillstand des Stößels,
– Vermeidung eines Druckaufbauweges bei Ziehbeginn,
– Fortsetzung des Ziehvorgangs nach Hubunterbrechung mit Nennkraft ohne Ausschussteil,
– Unterbrechung des Ziehvorgangs an beliebiger Stelle und Erhalt der Lage bei Stößelrückhub,
– sicherheitsgerichtetes Halten der Lage des Werkstückes bei Zwischenhalt,
– synchroner Hochgang des Blechhalters auch bei hohen Geschwindigkeiten

The drawing device should realize the following characteristics:

- Separate specification of different force profiles during the drawing process for each pressure pin
No mutual influence of the pressure pins in the cushion force control,
Active pillow force generation at the lowest speed and when the ram is stationary,
Avoidance of a pressure build-up path at the start of drawing,
Continuation of the drawing operation after interruption of stroke with nominal force without reject part,
- interruption of the drawing process at any point and preservation of the position at ram return stroke,
- safety-oriented holding of the position of the workpiece at intermediate stop,
- Synchronous high gear of the sheet holder even at high speeds

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben.According to the invention Problem solved by the features of claim 1. Further embodiments The invention are in the claims 2 and 3 described.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt ein Mehrpunktziehkissen mit direkter Kraftwirkung jedes Ziehkissens auf das Werkzeug. Das Ziehkissen besteht aus mindestens vier am Pressentisch angeordneten und in bekannter Weise druckregelbaren Verdrängerzylindern 12 mit Verdrängerkolben 3, von denen je ein Druckbolzen 2 über die Zwischenbolzen 16 und 17 auf den Blechhalterrahmen 1 des auf dem Werkzeugträger 15 befestigten Unterwerkzeuges 18 wirkt. Die Kraftübertragung zwischen Druckbolzen 2 und Verdrängerkolben 3 erfolgt vorteilhafterweise über eine Kugelkalotte 23, die so tief angeordnet ist, dass sie in ihrer oberen Arbeitslage noch innerhalb der Führung des Verdrängerkolbens 3 liegt, um Kipp- und Seitenkräfte zwischen Verdrängerkolben 3 und dessen Führung zur Verschleißminderung weitgehend zu vermeiden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows a Mehrpunktziehkissen with direct force of each die on the tool. The die cushion consists of at least four arranged on the press table and pressure-controllable in a known manner displacement cylinders 12 with displacer 3 , of which one each pressure pin 2 over the intermediate bolts 16 and 17 on the blank holder frame 1 on the tool carrier 15 attached lower tool 18 acts. The power transmission between pressure bolts 2 and displacer 3 advantageously takes place via a spherical cap 23 , which is arranged so deep that they are still in the upper working position within the guide of the displacer 3 lies to tilt and side forces between displacer 3 and to largely avoid its leadership to reduce wear.

Weiterhin ist eine im Pressentisch 4 mit einstellbarem Führungsspiel 24 hubbewegliche Gleichlaufplatte 5 angeordnet, die eine Hubbegrenzung der Verdrängerkolben 3 über die Druckfläche 22 gewährleistet.Furthermore, one is in the press table 4 with adjustable guide play 24 liftable synchronous plate 5 arranged, which is a stroke limitation of the displacer 3 over the printing surface 22 guarantee guaranteed.

Mit der Gleichlaufplatte 5 ist vorzugsweise jeweils mindestens ein Wegmessgeber 13 verbunden und sind vorzugsweise jeweils mindestens ein Gleichlaufkolben 6, ein hubverstellbarer Anschlag 7 und eine Klemmeinrichtung 8 gelenkig gekoppelt.With the constant velocity plate 5 is preferably in each case at least one displacement encoder 13 connected and are preferably each at least one constant velocity piston 6 , a stroke-adjustable stop 7 and a clamping device 8th articulated coupled.

Beim Vorhub des Stößels 21 mit dem Oberwerkzeug 20 erfolgt mit oder ohne Vorbeschleunigungsweg 25 des Blechhalterrahmens 1 im Unterwerkzeug 18 das Aufsetzen auf die Platine 19 und anschließend der Ziehvorgang. Dabei ist jedem Druckbolzen 2, der über die Zwischenbolzen 17 und 16 auf den Verdrängerkolben 3 wirkt, ein über den Ziehweg druckregelbarer Verdrängerzylinder 12 zugeordnet mit je einem Verdrängersteuerblock 28 und Auswerferblock 27, die mit einer Hydraulikstation und Druckspeichern fließverbunden sind. In bekannter Weise wird damit je Druckbolzen ein direkt auf den Blechhalterrahmen 1 wirkendes Druckprofil über den Ziehweg und nach dem unteren Totpunkt des Pressenstößels die Auswerferkraft wirksam. Unabhängig von der stößelangetriebenen Bewegung des Verdrängerkolbens 3 ist im Pressentisch eine Gleichlaufplatte 5 in Führungen 14 mit dem einstellbaren Führungsspiel 24 angeordnet. Diese Gleichlaufplatte 5 ist über die Verbindungsstangen 9, 10 und 11 mit jeweils mindestens einem Gleichlaufkolben 6, einem hubverstellbaren Anschlag 7 und einer Klemmeinrichtung 8 mit vorzugsweise je einem Gelenk 31, das auch verschiebbar angeordnet sein kann, verbunden. Die Abstützung des Gleichlaufkolbens 6 über den Gleichlauf zylinder 26, des hubverstellbaren Anschlags 7 und der Klemmeinrichtung 8 erfolgt dabei jeweils am Pressentisch 4.During the forward stroke of the ram 21 with the upper tool 20 occurs with or without pre-acceleration path 25 the blank holder frame 1 in the lower tool 18 putting on the board 19 and then the drawing process. There is every pressure pin 2 that's about the intermediate bolts 17 and 16 on the displacer 3 acts, a pressure-controllable via the Ziehweg displacement cylinder 12 assigned with one positive displacement control block each 28 and ejector block 27 , which are fluidly connected to a hydraulic station and pressure accumulators. In a known manner so that each pressure pin directly onto the blank holder frame 1 acting pressure profile on the drawing path and after the bottom dead center of the press ram, the ejector effectively. Regardless of the plunger-driven movement of the displacer 3 is a synchronizing plate in the press table 5 in guides 14 with the adjustable guide play 24 arranged. This synchronizing plate 5 is over the tie rods 9 . 10 and 11 each with at least one constant velocity piston 6 , a stroke-adjustable stop 7 and a clamping device 8th preferably with one joint each 31 , which can also be arranged slidably connected. The support of the constant velocity piston 6 about the synchronizing cylinder 26 , the stroke adjustable stop 7 and the clamping device 8th takes place in each case on the press table 4 ,

Die Wegsteuerung des Gleichlaufkolbens 6 und damit der Gleichlaufplatte 5 erfolgt durch Signalgabe jedes einem Gleichlaufkolben 6 zugeordneten Wegmessgeber 13 auf die Steuerblöcke 29 und 30 und damit unabhängig von der durch den Stößel 21 über den Druckbolzen 2 angetriebenen Verdrängerkolben 3. Dadurch ist eine über die Druckfläche 22 berührungslose Abwärtsbewegung des Verdrängerkolbens 3 und der Gleichlaufplatte 5 gegeben, so dass eine gegenseitige Kraftbeeinflussung der Druckbolzen 2 während des Ziehvorgangs über die Gleichlaufplatte 5 ausgeschlossen ist.The path control of the constant velocity piston 6 and thus the synchronizing plate 5 is done by signaling each a synchronizing piston 6 associated displacement encoder 13 on the control blocks 29 and 30 and thus independent of the tappet 21 over the pressure pin 2 driven displacement piston 3 , This is one over the printing surface 22 Non-contact downward movement of the displacement piston 3 and the synchronizing plate 5 given, so that a mutual force influencing the pressure pin 2 during the drawing process via the synchronizing plate 5 is excluded.

Im unteren Totpunkt des Pressenstößels und bei dessen Rückhub wird die Bewegung der Druckbolzen 2 und damit deren Gleichlauf durch die Wegsteuerung des Gleichlaufkolbens 6 bestimmt, wobei jeder Verdrängerkolben 3 über den zu- und abschaltbaren Auswerferblock 27 druckbelastet bzw. von der Druckquelle abgeschaltet werden kann. Während des Rückhubes jedes Druckbolzens 2 in gesteuerter oder ungesteuerter Betriebsweise, angetrieben durch den Auswerferdruck in dem jeweiligen Verdrängerzylinder 12, stützt sich jeder Verdrängerkolben 3 über seine Druckfläche 22 an der Gleichlaufplatte 5 ab. Indirekt wird damit der Druckbolzen 2, der ohne mechanischen Kontakt zur Gleich-laufplatte 5 und durch diese hindurchgeführt ist, weggesteuert über die Verbindungsstange 9 durch den Gleichlaufkolben 6.At the bottom dead center of the press ram and during its return stroke, the movement of the pressure pin 2 and thus their synchronization by the path control of the constant velocity piston 6 determined, each displacer 3 via the ejector block which can be switched on and off 27 pressure loaded or can be switched off from the pressure source. During the return stroke of each pressure bolt 2 in controlled or uncontrolled mode of operation, driven by the ejector pressure in the respective displacement cylinder 12 , each displacer is supported 3 over its printing surface 22 at the synchronizing plate 5 from. Indirectly becomes the pressure pin 2 , which without mechanical contact with the DC-Laufplatte 5 and passed through it, steered away over the connecting rod 9 through the constant velocity piston 6 ,

Die obere Arbeitslage der Gleichlaufplatte 5 und damit der Druckbolzen 2 wird durch den hubverstellbaren Anschlag 7 bestimmt, der über die Verbindungsstange 10 mit dieser mechanisch gekoppelt ist.The upper working position of the synchronizing plate 5 and thus the pressure pin 2 is by the stroke adjustable stop 7 Certainly, the over the connecting rod 10 is mechanically coupled with this.

Wird der Ziehvorgang unterbrochen und der Pressenstößel zurückgefahren, gewährleistet die Klemmeinrichtung 8 über die Verbindungsstange 11 zusätzlich zur steuerungsseitigen Arretierung des Gleichlaufkolbens 6 eine stabile Lage der Gleichlaufplatte und damit über die Druckbolzen 2 des Blechhalterrahmens 1. Dadurch ist eine sicherheitsgerichtete Lagesicherung des Werkstückes bei geöffnetem Werkzeug gegeben.If the drawing process is interrupted and the press ram retracted, the clamping device ensures 8th over the connecting rod 11 in addition to the control-side locking of the constant velocity piston 6 a stable position of the synchronizing plate and thus over the pressure pin 2 the blank holder frame 1 , As a result, a safety-oriented position assurance of the workpiece is given with the tool open.

Claims

Multipoint drawing device of mechanical and hydraulic presses, in which each pressure point consisting of displacement cylinder ( 12 ), Displacement piston ( 3 ) and the connection to the blank holder producing pressure pin ( 2 ) and intermediate bolts ( 16 . 17 ), fixedly arranged in the table of the press frame and independently of the other pressure points is pressure-controlled, characterized in that at least one on the press table ( 4 ) fixed and wegtrollbarer in both stroke directions synchronous piston ( 6 ), a stroke-adjustable stop ( 7 ) and a preferably mechanically acting clamping device ( 8th ) each having a load-bearing in the tensile and / or compression direction connecting rod ( 9 . 10 and 11 ) with a synchronizing plate ( 5 ) is in operative connection and that the synchronizing plate ( 5 ) with position encoders ( 13 ), preferably two or four position encoders ( 13 ), and constant velocity pistons ( 6 ) Location can be regulated.

Drawing device according to claim 1, characterized in that the connecting rods ( 9 . 10 and 11 ) in each case via joints ( 31 ), which are optionally arranged displaceably, with the synchronizing plate ( 5 ) are coupled.

Drawing device according to claim 1, characterized in that the pressure connection between pressure bolts ( 2 ) and displacers ( 3 ) via a spherical cap ( 23 ), which at the highest working position still in the guide region of the displacer ( 3 ) lies.