DE69833396T2

DE69833396T2 - Hydraulische Presse zur Herstellung von Metallplatten

Info

Publication number: DE69833396T2
Application number: DE69833396T
Authority: DE
Inventors: Tatsuji Sagamihara City Nakagawa; Itaru Hachiohji City Fujimura; Hiroshi Hachiohji City Hosoya; Junkichi Sagamihara City Gomikawa; Katuhiko Otsuki City Fujimoto
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1998-03-10
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2018-03-11
Also published as: EP0867271B1; CA2228775A1; EP0867271A3; JPH10263888A; EP0867271A2; US6128987A; CA2228775C; DE69833396D1; JP3565679B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Presse zum Formen von Metallplatten.
Die offen gelegte japanische Patentschrift Nr. 63-49410 beschreibt eine ähnliche Maschine zum Formpressen von Kunststoff. Mit der Vorrichtung wird eine Mehrzahl an Presszylindern (hydraulischen Zylindern) dazu verwendet, eine bewegbare Platte anzuheben und zu senken. Da ein einziger Kolben dazu benutzt wird, die bewegbare Platte sowohl anzuheben als auch zu senken, ist eine große Menge an Hydrauliköl erforderlich.
Hydraulische Regelsysteme für eine mit feststehendem Zylinder und einem Druckzylinder arbeitende Presse werden in DE 40 36 564 A1 und EP 311 779 A2 offen gelegt. Die Patentschrift US 4 833 971 beschreibt einen Zylinder eines doppelt wirkenden Hydraulikmotors, der mit zwei Pumpen arbeitet, von denen die eine die Flüssigkeit bei relativ hohem Druck und niedriger Verdrängung liefert, während die zweite Pumpe eine relativ hohe Verdrängung aufweist und nur bei einem relativ niedrigen Druckbedarf eingesetzt werden kann.
Die offen gelegte japanische Patentschrift Nr. 01-266999 sowie die offen gelegte japanische Patentschrift Nr. 02-84308 beschreiben konventionelle Technologien zur Regelung der horizontalen Gleichmäßigkeit der bewegbaren Platte. Bei diesen Technologien ist einen Tisch bzw. eine Grundplatte mit einem hydraulischen Zylinder ausgerüstet, um als Ausgleichsmechanismus zu wirken. Der horizontale Gleichmäßigkeitsgrad wird dadurch aufrecht erhalten, dass die Lagerfläche oder Grundplatte gegen die Unterseite der beweglichen Platte drückt, wenn sie sich dem unteren Totpunkt nähert. Diese Art von hydraulischen Zylindern, die als Ausgleichsmechanismus wirken, kann jedoch ein Hindernis sein, wenn die Stempel usw. ausgetauscht werden müssen. Außerdem entsteht ein Stoß, wenn die Unterseite der beweglichen Platte mit dem entgegenwirkenden Hydraulikzylinder in Berührung kommt.
9(a) bis 9(e) zeigen, welche Arbeitsgänge bei der konventionellen Technologie erforderlich sind, um eine Außentafel zu pressen, die als Teil einer Kfz-Karosserie dienen soll. Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Vorrichtung, mit der diese Arbeitsgänge auf bessere Weise durchgeführt werden können.
Zur Verwandlung einer Rohblechtafel B in eine Außentafel sind folgende Arbeitsgänge erforderlich:

(a) Ein Zuschnittverfahren führt zur Herstellung der Rohblechtafel B durch Schneiden oder Scheren einer Blechrolle.
(b) Rohblechtafel B wird mit oberen und unteren Stempeln gezogen.
(c) Der Außenumfang wird mit den oberen und unteren Stempeln ausgeschnitten, und eine Öffnung im Werkstück wird mit einem Lochstempel ausgearbeitet.
(d) Die oberen und unteren Stempel werden benutzt, um am Außenumfang einen Flansch zu bilden.
(e) Mit einem Nockenstempel wird in Pfeilrichtung Druck ausgeübt und ein Flansch gebildet.

Konventionell werden die Arbeitsgänge 9(a) bis 9(e) in getrennten Verfahren ausgeführt, wobei es erforderlich ist, das Werkstück von einer Maschine zur anderen zu bewegen.
AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zu schaffen, die mit einer relativ geringen Menge an Hydrauliköl einen Stößel an einer Presse bei relativ hohen Geschwindigkeiten anzuheben und zu senken.
Es ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die den horizontalen Gleichmäßigkeitsgrad eines Stößels einer Presse regeln kann, ohne einen Hydraulikzylinder oder dergleichen als Ausgleichsmechanismus zu verwenden.
Es ist weiterhin Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, mit einer geringen Anzahl an Arbeitsgängen ein Produkt herzustellen, dessen Herstellung auf konventionelle Weise viele Arbeitsgänge erfordert.
Vereinfacht ausgedrückt besteht eine hydraulische Presse aus einem Aussatz, einem Tisch und einem den Aussatz mit dem Tisch verbindenden Ständer. Der Ständer enthält Hauptzylindervorrichtungen, die jeweils einen feststehenden und einen Druckzylinder aufweisen. Stößelpositions-Skalen sind entweder in Nähe des Stößels oder der Hauptzylindervorrichtungen angebracht. Eine Arithmetikeinheit verarbeitet Daten von einem Positionsbestimmungs-Wertgeber und den Stößelpositions-Skalen und erzeugt ein Ausgangssignal, das die Servoventile und Schaltventile regelt. Diese Ventile regeln die Hauptzylindervorrichtungen. Am Tisch sind Verstärkungszylinder angebracht, um die Vorrichtung zu stabilisieren. Druckmelder sind in Nähe der Verstärkungszylinder angeordnet. Eine Arithmetikeinheit verarbeitet Daten von den Druckmeldern und einem Dämpfungsdruckeingabe-Wertgeber und regelt ein Servoventil und ein Schaltventil. Ein Stößel, der einen Stößelzylinder enthält, wird von den Hauptzylindern mit Druck beaufschlagt. Stanz- und Abgratwerkzeuge zwischen dem Stößelzylinder und den Verstärkungszylindern bewegen sich gleichzeitig, sobald der Stößelzylinder eine Kraft ausübt. Kissenpositions-Skalen sind in Nähe des Stößelzylinders angebracht. Eine Arithmetikeinheit verarbeitet Daten von einem Positionsbestimmungs-Wertgeber und den Kissenpositions-Skalen, um eine Mehrzahl an Servoventilen zu regeln.
In einer Ausführungsform der Erfindung besteht eine hydraulische Presse zum Pressen eines Werkstücks aus einem Aufsatz, einem Tisch und einem den Aufsatz mit dem Tisch verbindenden Ständer. Im Aufsatz befindet sich eine Mehrzahl an Hauptzylindervorrichtungen. Jede Hauptzylindervorrichtung hat einen feststehenden Zylinder und einen Druckzylinder. Der Druckzylinder kann einen größeren Druck ausüben als der feststehende Zylinder. Eine Zylinderbetätigung dient dazu, die Hauptzylindervorrichtungen zu betätigen. Ein Stößel ist mechanisch mit den Hauptzylindervorrichtungen gekoppelt. Am Stößel und am Tisch ist eine Pressvorrichtung angebracht.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht eine hydraulische Presse zum Pressen eines Werkstücks aus einem Aufsatz, einem Tisch und einem den Aufsatz mit dem Tisch verbindenden Ständer. Im Aufsatz befindet sich eine Mehrzahl an Hauptzylindervorrichtungen. Eine Zylinderbetätigung dient dazu, die Hauptzylindervorrichtungen zu betätigen. Ein Stößel ist mechanisch an die Hauptzylindervorrichtungen gekoppelt. Am Stößel ist ein Stößelzylinder angebracht. Ein oberes Stanzelement und ein oberes Abgratelement sind mechanisch an den Stößelzylinder gekoppelt. Das untere Stanzelement und das untere Stanzelement greifen ineinander ein, wenn die Pressvorrichtung aktiviert wird und dabei den Gegenstand verformt. Das obere Abgratelement und das untere Abgratelement greifen ineinander ein, wenn die Pressvorrichtung aktiviert wird und dabei den Gegenstand abgratet. Ein Stempel ist mechanisch an den Stößelzylinder gekoppelt. Am Tisch ist ein Werkstückhalter angebracht, der das Werkstück hält.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht eine hydraulische Presse zum Pressen eines Werkstücks aus einem Aufsatz, einem Tisch und einem den Aufsatz mit dem Tisch verbindenden Ständer. Im Aufsatz befindet sich eine Mehrzahl an Hauptzylindervorrichtungen. Eine Zylinderbetätigung dient dazu, die Hauptzylindervorrichtungen zu betätigen. Ein Stößel ist mechanisch an die Hauptzylindervorrichtungen gekoppelt. Am Stößel ist ein Stößelzylinder angebracht. Am Tisch ist eine Stabilisierungsvorrichtung angebracht.
Die oben genannten sowie weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert, deren Bezugszeichen jeweils dieselben Elemente kennzeichnen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine von vorn gesehene teilweise Schnittansicht einer erfindungsgemäßen hydraulischen Presse.
2 zeigt eine von rechts gesehene teilweise Schnittansicht einer erfindungsgemäßen hydraulischen Presse.
3 zeigt eine detaillierte Vorderansicht des erfindungsgemäßen Pressabschnitts.
4 zeigt ein Kreislaufdiagramm für den Hauptzylinder.
5 zeigt ein Kreislaufdiagramm für den Stößelzylinder.
6 zeigt ein Kreislaufdiagramm für den Verstärkungszylinder.
7 zeigt ein alternatives Kreislaufdiagramm für den Hauptzylinder.
8 zeigt die erfindungsgemäßen Arbeitsgänge.
9 zeigt die konventionellen Arbeitsgänge, die erfindungsgemäß auf neue Weise durchgeführt werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 besteht ein Rahmen einer Presse aus einem Aufsatz 31, einem Ständer 32 und einem zusammen mit einer (nicht dargestellten) Verbindungsstange ausgebildeten Tisch 33. Der Aufsatz 31 ist mit einer Hydraulikeinheit 35 und einer Hauptzylindervorrichtung 20 ausgerüstet. Die Hauptzylindervorrichtung 20 umfasst enthält einen feststehenden Zylinder 36 und einen Druckzylinder 37.
Weiterhin unter Bezugnahme auf 4 kann die Hauptzylindervorrichtung 20 entweder einen oberen feststehenden Zylinder 36 und einen wie dargestellt koaxial verbundenen unteren Druckzylinder 37 aufweisen, oder der feststehende Zylinder 36 und der Druckzylinder 37 können parallel zueinander angebracht sein. Die Hauptzylindervorrichtung 20 kann den Druckzylinder 37 auch über dem feststehenden Zylinder 36 vorsehen (nicht dargestellt, aber in 1 angedeutet).
Ein Stößel 1 ist in Ständer 32 des Pressenrahmens so angebracht, dass er sich auf- und ab bewegen kann. Stößel 1 ist auch mit der oben beschriebenen Hauptzylindervorrichtung 20 verbunden. In 1 sind der obere feststehende Zylinder 36 und der untere Druckzylinder 37 koaxial so verbunden, dass eine Verbindungsstange von Druckzylinder 37 mit dem Stößel 1 verbunden ist. Wenn der feststehende Zylinder 36 und der Druckzylinder 37 parallel zueinander angeordnet sind, dann ist jede entsprechende Verbindungsstange mit dem Stößel 1 verbunden.
So wird der Stößel 1 von der Hauptzylindervorrichtung 20 angetrieben, die ihn auf- und ab bewegt. Im Inneren ist der Stößel 1 mit einem Stößelzylinder 40, einem Stößelkissen 18, einer Kissenpositions-Skala 39 und anderen Teilen ausgerüstet, die nachfolgend detailliert beschrieben werden.
In Ständer 32 ist eine Mehrzahl an Stößelpositions-Skalen 38 angebracht. Die Stößelpositions-Skalen 38 weisen (nicht dargestellte) Stößelpositions-Sensoren auf, die eine Mehrzahl an Stößelpositionen des Stößels 1 bezogen auf Ständer 32 melden. Diese Vorrichtung zur Meldung der Position des Stößels 1 kann auch an dem oben beschriebenen Hauptzylinder-Abschnitt angebracht sein. So kann die Position des Stößels 1 direkt wie auch indirekt erfasst werden.
Es folgt die Beschreibung der Presse und der Stempel. In 3 werden der Stößel 1 und das Stößelkissen 18 an ihrem untersten Totpunkt dargestellt. Ein oberer Stempelsatz 2 und ein unterer Stempelsatz 10 sind parallel zueinander auf entgegen gesetzten Seiten der hydraulischen Presse angeordnet. Der obere Stempelsatz 2 ist an Stößel 1 befestigt. Ein Stempelhalter 3 und ein Stempel 7 sind am oberen Stempelsatz 2 befestigt.
Im Halter 3 ist ein Stempelkissen 4 befestigt, dass sich dadurch ebenfalls auf- und ab bewegen kann. Der Stößelzylinder 40 (1) presst gegen das Stempelkissen 4 durch das Stößelkissen 18 und den doppelt wirkenden Transportstift 17. Das Stempelkissen 4 wird von einer Gegenfeder 5 kontaktiert. Ein Zieh- und Biegestanzer 6 und ein Abgratstanzer 13 sind an dem Stempelkissen 4 befestigt, damit sie sich in dem Stempelhalter 3 hintereinander auf- und ab bewegen können. Ein Gegenstanzer 14 schlägt durch das Stempelkissen 4 und ist am oberen Stempelsatz 2 befestigt. Auf dem oberen Stempelsatz ist eine Mehrzahl an Löchern vorgesehen. Durch diese Löcher führen Steckstifte 19. Am Stempelkissen 4 ist ein Lochstempel 12 befestigt. Der Gegenstanzer 14 gewährt genügend Platz, damit sich der Lochstempel 12 geben und senken kann.
Unter dem unteren Stempelsatz 10 ist eine Grundplatte 34 befestigt. Der Blechhalter 9 ist ebenfalls an dem unteren Stempelsatz 10 befestigt, der dem Stempel 7 zugewandt ist. Ein Grundplattenzylinder 42 innerhalb der Grundplatte 34 dient dazu, durch Kissenstift 11 eine Kraft gegenüber dem Blechhalter 9 auszuüben.
Am unteren Stempelsatz 10 ist ein Stanzer 8 befestigt. Am Stanzer 8 sind ein Schneidebereich 16 und ein Schneidebereich 15 vorgesehen. Der Schneidebereich 16 dient als Schneidestanzer für den Abgratstanzer 13 und führt den endgültigen Abgratvorgang am geformten Werkstück aus. Die Enden des Zieh- und Biegestanzers 6 und des Abgratstanzers 13 sind mit Hohlräumen ausgebildet, damit der Biegevorgang vor dem Abgratvorgang stattfinden kann.
Der Schneidebereich 15 dient als Schneidmittel für den Zieh- und Biegestanzer 6 und führt den endgültigen Schneidvorgang am geformten Werkstück aus. Danach dient der Stanzer 8 als Stempel für den Zieh- und Biegestanzer 6 und führt den Flanschvorgang aus. Der Stanzer 8 und der Lochstempel 12 führen gemeinsam den Lochungsvorgang aus. Der Stanzer 8 ist auch mit einer nach außen verjüngten Öffnung versehen, durch die beim Lochen erzeugten Schrottteile beseitigt werden können. Im Anfang wird der Stempel 7 von der Gegenfeder 5 nach unten gedrückt. Wenn sich der Stößel 1 abwärts bewegt, wird das Rohblech zunächst von Stempel 7 berührt, und sein Umfang wird nach unten gegen den Blechhalter 9 gedrückt. Die dazugehörige Aussparung im Stempel 7 und der Vorsprung im Blechhalter 9 bilden eine Rille im Rohblech wie in 9(b) dargestellt, um die Kanten des Rohblechs für die weiteren Arbeitsgänge sicher festzuhalten.
Der Ziehvorgang, d.h. der erste Verformungsschritt, geschieht, indem sich der Gegenstanzer 14 nach unten in Richtung Stanzer 8 bewegt. Während das Rohblech von Stempel 7 und Blechhalter 9 festgehalten wird, geschieht der zweite Verformungsschritt, nämlich das Abgraten und Lochen, wobei der Abgratstanzer 13, der Zieh- und Biegestanzer 6 und der Lochstempel 12 durch die laufende Abwärtsbewegung des Stößels 1 nach unten bewegt werden. Da diese Elemente alle benachbart angeordnet sind, werden die entsprechenden Schritte nahezu zeitgleich (sogar in einem einzigen Arbeitsgang) ausgeführt – im Gegensatz zum Stand der Technik, wobei ein Arbeitsschritt nach dem anderen stattfindet, was zu wesentlichen Verzögerungen führt und möglicherweise auch Handhabung zwischen den einzelnen Arbeitsgängen erfordert.
4 zeigt einen möglichen Öldruckkreislauf für die Zufuhr von Hydrauliköl an den feststehenden Zylinder 36 und den Druckzylinder 37. Am fest stehenden Zylinder 36 und am Druckzylinder 37 sind verschiedene Leitungen befestigt, die von einer am Aufsatz 31 vorgesehenen Hydraulikeinheit 35 her führen. Von einer Pumpe 51 wird dem feststehenden Zylinder 36 über ein Servoventil 52 und ein Kreislaufumschaltfrequenz-Ventil 53 Hydrauliköl zugeführt. Von einem Öltank 56 wird dem Presszylinder 37 über ein Servoventil 52 und ein Kreislaufumschaltfrequenz-Ventil 55 ebenfalls Öl zugeführt. Bei Betätigung des feststehenden Zylinders 37 wird ihm von einem Öltank 56 über Vorfüllventile 58, 59 Öl zugeführt.
7 zeigt schematisch einen Hydraulikölkreislauf der sich von dem in 4 dargestellten unterscheidet. Von einer Servopumpe 81 wird dem feststehenden Zylinder 36 über ein Kreislaufumschaltfrequenz-Ventil 53 Hydrauliköl zugeführt. Von einer Ladepumpe 91 wird dem Presszylinder 37 über ein Servoventil 82 Hydrauliköl zugeführt. Wenn der Öldruck in der Servopumpe 81 ansteigt, wird dem Druckzylinder 37 über das Servoventil 82 Hydrauliköl zugeführt. Weitere Elemente des Kreislaufs sind mit den in 4 dargestellten entsprechenden Elementen identisch. In 4 werden Pumpe 51 und Servoventil 52 auch dazu benutzt, der Hauptzylindervorrichtung Hydrauliköl zuzuführen. Es wäre aber auch möglich, statt der Pumpe 51 und dem Servoventil 52 die in 7 dargestellte Servopumpe 81 zu benutzen. In 7 wird die Servopumpe 81 auch dazu benutzt, dem feststehenden Zylinder 36 Hydrauliköl zuzuführen. Die Ladepumpe 91 und das Servoventil 82 werden dazu benutzt, dem Druckzylinder 37 Hydrauliköl zuzuführen. Es wäre aber auch möglich, die Ladepumpe 91 und das Servoventil 82 zu benutzen, um den feststehenden Zylinder 36 Hydrauliköl zuzuführen und die Servopumpe 81 zu benutzen, um dem Druckzylinder 37 Hydrauliköl zuzuführen.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 kann die ideale Bewegung des Stößels 1 bei einem Pressvorgang vor Verwendung der Presse geschätzt werden. Erfindungsgemäß werden die dem erforderlichen Pressvorgang entsprechenden Positionen vorher in einen Positionsbestimmungs-Wertgeber 93 eingegeben. Eine Arithmetikeinheit 92 dient dazu, die Positionsbestimmungswerte im Positionsbestimmungs-Wertgeber 93 mit den Positionswerten zu vergleichen, die mit den Stößelpositions-Skalen 38 gemessen werden. Die Stößelpositions-Skalen enthalten (nicht dargestellte) Vorrichtungen zum Messen der Stößelpositionen. Dann wird ein Servoverstärker 94 dazu benutzt, um das vom Arithmetikelement 92 erzeugte Signal zu verstärken. Dann wird das Servoventil 52 (in 4) auf Basis des vom Servoverstärker 94 verstärkten Signals aktiviert, wodurch der feststehende Zylinder 36 und der Druckzylinder 37 angetrieben werden.
Das wird dadurch erreicht, dass am Umfang des Stößels 1 eine Mehrzahl an Stößelpositions-Skalen 38 vorgesehen ist, damit in verschiedenen Positionen gemessen werden kann. Der feststehende Zylinder 36 und der Druckzylinder 37 werden dadurch geregelt, dass das vorher eingegebene Positionsbestimmungs-Signal mit einer Mehrzahl an den von den Stößelpositions-Skalen 38 erzeugten Positionsmesswerten verglichen wird. So kann erfindungsgemäß nicht nur die Position und Geschwindigkeit des Stößels 1, sondern auch sein horizontaler Gleichmäßigkeitsgrad geregelt werden.
Nach dem ersten Formvorgang, d.h. nach dem mit Stanzer 8 und Gegenstanzer 14 ausgeführten Ziehvorgang, wird der zweite Formvorgang, das Biegen, ausgeführt. Erfindungsgemäß können diese beiden Arbeitsgänge praktisch simultan ausgeführt werden. Das Anheben und Senken des Zieh- und Biegestanzers 6, des Abgratstanzers 13 und dergleichen im Laufe des Biegevorgangs werden je nach dem spezifischen Pressvorgang ausgeführt.
Unter Bezugnahme auf das in 5 dargestellte Kreislaufdiagramm für den Biegevorgang wird Hydrauliköl von einer Ladepumpe 61 über die Servoventile 62, 63 dem Stößelzylinder zugeführt. Die Positionen für Stößelkissen 18, die dem auszuführenden Pressvorgang entsprechen, werden vorher in einen Positionsbestimmungs-Wertgeber 97 eingegeben. Ein arithmetisches Element 98 vergleicht die Positionsbestimmungswerte vom Positionsbestimmungs-Wertgeber 97 mit den von den Kissenpositions-Skalen 39 erzeugten Positionsmesswerten. Dann verstärkt ein Servoverstärker 99 das vom arithmetischen Element 98 erzeugte Signal. Das verstärkte Signal aktiviert das Servoventil 62 und treibt den Stößelzylinder 40 an.
Die Kissenpositions-Skalen 39 (1) sind an einer Mehrzahl von Stößelzylindern 40 vorgesehen, wodurch es möglich wird, Messungen in verschiedenen Positionen vorzunehmen. Der Stößelzylinder 40 wird geregelt, indem die im Positionsbestimmungs-Wertgeber 97 eingegebenen Positionsbestimmungswerte mit der von den Kissenpositions-Skalen 39 erzeugten Mehrzahl an Signalen verglichen werden. Dadurch wird ermöglicht, nicht nur die Position und Geschwindigkeit des Stößelkissens 18, sondern auch seinen horizontalen Gleichmäßigkeitsgrad zu regeln. Alle diese Faktoren können durch Platzierung der Kissenpositions-Skalen 39 eingestellt werden.
Unter Bezugnahme auf das in 6 dargestellte Kreislaufdiagramm für den Pressestabilisator wird erfindungsgemäß Hydrauliköl von einer Ladepumpe 71 über die Umschaltventile 73 und die Servoventile 72 den Grundplattenzylindern 42 zugeführt. Der von Blechhalter 9 ausgeübte Druck ist je nach dem zu pressenden Werkstück unterschiedlich. Erfindungsgemäß erzeugt ein Kissendruckbestimmungs-Wertgeber 95 Kissendruckbestimmungswerte. Der Druck für das vom Grundplattenzylinder 42 zugeführte Hydrauliköl, d.h. der Kissendruck, richtet sich nach dem Werkstück und nach den Positionsmesswerten, die von den um die Grundplattenzylinder 42 herum angeordneten Druckmeldern 74 gemessen werden. Diese Daten werden vorher in den Kissendruckbestimmungs-Wertgeber 95 eingegeben. Ein den Kissendruck messendes arithmetisches Element 96 vergleicht die von den Kissen Druckmeldern 74 gemessenen Kissendruckwerte mit den in den Kissendruckbestimmungs-Wertgeber 95 eingegebenen Werten.
Ein Servoverstärker 100 verstärkt das von dem den Kissendruck messenden arithmetischen Element 96 erzeugte Signal. Das verstärkte Signal von Servoverstärker 100 aktiviert die Servoventile 72 und treibt die Grundplattenzylinder 42 an. Es wäre auch möglich, anstelle eines Servoventils alternative Regelventile wie ein Druckverhältnis-Regelventil oder dergleichen einzusetzen.
Wenn eine Mehrzahl an Grundplattenzylindern 42 und mit den Grundplattenzylindern 42 verbundenen hydraulischen Kreisläufen verwendet wird, dann kann der Kissendruck örtlich und selektiv verstellt werden. Wenn Rohblech B mit den Grundplattenzylindern 42 in Kontakt kommt, dann entsteht kein Stoß und keine Behinderung, die Wartungsarbeiten beeinträchtigt, wie beim Stand er Technik.
Mit der vorliegenden Erfindung kann der Stößel der Presse mit einer relativ geringen Menge an Hydrauliköl schnell angehoben und gesenkt werden. Der horizontale Gleichmäßigkeitsgrad des Stößels kann ohne besondere Geräte geregelt und die Anzahl der Arbeitsgänge verringert werden. Weiterhin ist eine Grundplattenkissen-Vorrichtung im Inneren angebracht, sodass die Maschinenhöhe von der Bodenfläche bis zur Grundfläche geringer ist als bei konventionellen Pressen. Daher sind bei der Montage der Maschine keine Bohrarbeiten erforderlich.
Durch Verwendung einer Pumpe und eines Servoventils, das an eine arithmetische Einheit gekoppelt ist, um die Hydraulikölzufuhr an eine Mehrzahl von feststehenden Zylindern und Druckzylindern zu optimieren, kann der horizontale Gleichmäßigkeitsgrad der Stößelunterfläche geregelt werden. Die horizontale Gleichmäßigkeit wird außerdem durch Verwendung einer Pumpe, einer arithmetischen Einheit und eines Servoventils geregelt, das Grundplattenzylinder im Tisch der Maschine aktiviert.
Durch Hinzufügung von Druck beaufschlagenden Vorrichtungen im Stößel und in der Grundplatte kann ein Vorgang, der in der konventionellen Technologie eine Mehrzahl an Schritten erfordert, in einem einzigen Arbeitsgang ausgeführt werden.
Unter Bezugnahme auf 9(a) bis 9(e), können die drei in der Zeichnung 9(b) dargestellten Schritte – Abgraten und Lochen wie in 9(c) – und Flanschen wie in 9(d) – in einem kontinuierlichen Arbeitsgang ausgeführt werden, wenn sich der Stößel 1 abwärts bewegt. Unter Bezugnahme auf 8 kann das resultierende teilweise fertige Werkstück nach dem in 9(d) dargestellten Flanschen am äußeren Umfang mit einem Laser geschnitten werden, oder das Flanschen kann mit einem Nockenstempel erfolgen. Das führt zu dem verformten Werkstück, einer Außentafel G.
Bei den in der bevorzugten Ausführungsform beschriebenen Flüssigkeitsdruckkreisläufen werden mehrere spezifische Verstärker, arithmetische Einheiten und Bestimmungs-Wertgeber verwendet. Es gehört zum Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung, dass ein einziger Verstärker, eine einzige Einheit oder ein einziger Wertgeber dazu vorgesehen sein kann, alle dargestellten Arbeiten zu verrichten.
Erfindungsgemäß sind zwei Arten von Zylindern, ein feststehender Zylinder und ein Druckzylinder vorgesehen, um eine Presse anzuheben und zu senken. Bei einem Pressvorgang wird der Druckzylinder verwendet. Sonst wird der feststehende Zylinder verwendet. Das führt dazu, dass beim Betrieb der Maschine eine geringere Menge an Hydraulikflüssigkeit erforderlich ist. Bei bekannten Maschinen wird ein Druckzylinder verwendet, um die Presse in eine Pressposition zu bewegen und den Pressvorgang zu aktivieren. Erfindungsgemäß bewegt der feststehende Zylinder die Presse in die Pressposition, wobei weniger Hydraulikflüssigkeit verbraucht wird. Der Druckzylinder wird nur aktiviert, wenn es erforderlich ist.
Die oben stehende Offenlegung beschreibt die Arbeitsgänge, die erforderlich sind, um die Seitentür eines Kraftfahrzeugs herzustellen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung versteht sich, dass erfindungsgemäß auch beliebige andere Gegenstände geschaffen werden können, die mit einer Presse zu einer gewünschte Form verarbeitet werden sollen. Die Gestalt des daraus hervorgehenden Gegenstände würde sich danach richten, auf welche Weise die Anwender die Stanz- und Schneidebereiche ändern.
Nach Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen versteht sich, dass die Erfindung nicht allein auf diese Ausführungsformen beschränkt ist und dass der Durchschnittsfachmann verschiedene Änderungen und Modifikationen vornehmen kann, ohne von dem in den beigefügten Ansprüchen definierten Anwendungsbereich der Erfindung abzuweichen.

Claims

Hydraulische Presse zum Pressen eines Gegenstands, bestehend aus: einem Tisch (33); mindestens einer Hauptzylindervorrichtung (20) mit einem feststehenden Zylinder und einem Druckzylinder, wobei der Druckzylinder einen größeren Druck ausüben kann als der feststehende Zylinder; Zylinderbetätigung zur Aktivierung mindestens einer Hauptzylindervorrichtung; einem Stößel (1), der mechanisch an die mindestens eine Hauptzylindervorrichtung (20) gekoppelt ist; einer am Stößel und am Tisch angebrachten Pressvorrichtung; dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Presse weiterhin besteht aus: einem am Stößel angebrachten Stößelzylinder (40); einer Stößelzylinderbetätigung zur Aktivierung des Stößelzylinders; einem oberen Stanzelement (14) und einem oberen Abgratelement (13), das mechanisch an den Stößelzylinder gekoppelt ist; einem am Tisch (33) angebrachten unteren Abgratelement und einem unteren Stanzelement (8); wobei das obere Stanzelement (14) und das untere Stanzelement (8) ineinander eingreifen, wenn die Pressvorrichtung aktiviert wird und dabei den Gegenstand verformt; wobei das obere Abgratelement (13) und das untere Abgratelement ineinander eingreifen, wenn die Pressvorrichtung aktiviert wird und dabei den Gegenstand abgratet; einem oberen Stempel (2), der mechanisch an den Stößelzylinder gekoppelt ist und einem am Tisch angebrachten Werkstückhalter (9), der das Werkstück festhält.
Presse nach Anspruch 1, weiterhin bestehend aus: einem am oberen Stanzelement (14) angebrachten Lochelement (12); wobei das untere Stanzelement (8) einen sich nach außen verjüngenden Hohlraum zur Aufnahme des Lochelements aufweist.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelzylinderbetätigung besteht aus: einer Ladepumpe (51); einem Positionsbestimmungs-Wertgeber (93); mindestens einer am Stößelzylinder (40) angebrachten Kissenpositions-Skala (39) einer arithmetischen Einheit (98), die an die mindestens eine Kissenpositions-Skala, den Positionsbestimmungs-Wertgeber und mindestens ein Servoventil gekoppelt ist; wobei die arithmetische Einheit – reagierend auf die Eingabe von der mindestens einen Kissenpositions-Skala und vom Positionsbestimmungs-Wertgeber – ein arithmetisches Ausgangssignal erzeugt; wobei die arithmetische Eingabe das mindestens eine Servoventil gemäß vorprogrammierten Bestimmungswerten regelt und aktiviert; und wobei das mindestens eine Servoventil den Stößelzylinder regelt.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbetätigung besteht aus: einer ersten Pumpe (81) mit Hydraulikflüssigkeit; einem Positionsbestimmungs-Wertgeber (97) zur Erzeugung idealer Positionen des Stößels, wenn der Stößel (1) betätigt wird; mindestens einer an dem mindestens einen Stößel- und den Hauptzylindervorrichtungen angebrachten Stößelpositions-Skala; einer arithmetischen Einheit, die an den Positionsbestimmungs-Wertgeber, die mindestens eine Stößelpositions-Skala und ein Servoventil (52) gekoppelt ist; wobei die arithmetische Einheit – reagierend auf die Eingaben des Positionsbestimmungs-Wertgebers und der mindestens einen Stößelpositions-Skala – das Servoventil (52) aktiviert und die Flüssigkeitszufuhr von der Pumpe ermöglicht; und ein erstes und zweites Kreislaufumschaltfrequenz-Ventil, das jeweils an einen entsprechenden feststehenden Zylinder und Druckzylinder und jeweils auch an ein Servoventil gekoppelt ist.
Presse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbetätigung weiterhin besteht aus: einer zweiten Pumpe (91) mit Hydraulikflüssigkeit; einem Umschaltventil (53), das an die zweite Pumpe und an einen entsprechenden feststehenden Zylinder gekoppelt ist; und mindestens einem Vorfüllventil (58, 59), das an die zweite Pumpe und einen entsprechenden Druckzylinder gekoppelt ist.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbetätigung weiterhin besteht aus: einer ersten und einer zweite Pumpe (81, 91), jeweils mit einer Hydraulikflüssigkeit; einem ersten und einem zweiten Positionsbestimmungs-Wertgeber (93) zur Erzeugung idealer Positionen des Stößels, wenn der Stößel betätigt wird; mindestens einer Stößelpositions-Skala (38) an mindestens einem Stößel und mindestens einer Hauptzylindervorrichtung; einer ersten und einer zweiten arithmetischen Einheit, die jeweils an einen der Positionsbestimmungs-Wertgeber und auch an die mindestens eine Stößelpositions-Skala gekoppelt ist; einem Kreislaufumschaltfrequenz-Ventil (53), das an die erste arithmetische Einheit und an einen entsprechenden feststehenden Zylinder gekoppelt ist; einem Servoventil (52), das an die zweite arithmetische Einheit und an einen entsprechenden Druckzylinder gekoppelt ist; wobei die erste arithmetische Einheit das Kreislaufumschaltfrequenz-Servoventil aktiviert und – reagierend auf die Eingaben des Positionsbestimmungs-Wertgebers und der mindestens einen Stößelpositions-Skala – die Flüssigkeitszufuhr von der ersten Pumpe ermöglicht; und wobei die zweite arithmetische Einheit das Umschaltservoventil betätigt und – reagierend auf die Eingaben des Positionsbestimmungs-Wertgebers und der mindestens einen Stößelpositions-Skala – die Flüssigkeitszufuhr von der zweiten Pumpe ermöglicht.
Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbetätigung weiterhin besteht aus: einer dritten Pumpe mit Hydraulikflüssigkeit; einem Umschaltventil, das an die dritte Pumpe und einen entsprechenden feststehenden Zylinder gekoppelt ist; und mindestens einem Vorfüllventil, das an die dritte Pumpe und einen entsprechenden Druckzylinder gekoppelt ist.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin aufweist: mindestens einen auf dem Tisch (33) angebrachten Grundplattenzylinder (42); eine Pumpe (51) mit Hydraulikflüssigkeit; mindestens einen um den mindestens einen Grundplattenzylinder herum angebrachten Druckmelder; einen Kissendruckbestimmungs-Wertgeber (95); eine arithmetische Einheit, die an den Kissendruckbestimmungs-Wertgeber, den mindestens einen Druckmelder und mindestens ein Umschaltventil gekoppelt ist; wobei die arithmetische Einheit – reagierend auf Eingabe von dem Kissendruckbestimmungs-Wertgeber und von dem mindestens einen Druckmeldermindestens ein Umschaltventil betätigt; und mindestens einem Servoventil (52), das an sein eigenes entsprechendes Umschaltventil und den Grundplattenzylinder gekoppelt ist.