EP0406792B1 - Regelschaltung für den Hochlauf der Druckwange eines Ziehapparats - Google Patents

Regelschaltung für den Hochlauf der Druckwange eines Ziehapparats Download PDF

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EP0406792B1
EP0406792B1 EP90112668A EP90112668A EP0406792B1 EP 0406792 B1 EP0406792 B1 EP 0406792B1 EP 90112668 A EP90112668 A EP 90112668A EP 90112668 A EP90112668 A EP 90112668A EP 0406792 B1 EP0406792 B1 EP 0406792B1
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EP
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control
flow
pressure
valve
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Siegfried Baur
Gerhard Roos
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L Schuler GmbH
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L Schuler GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/10—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
    • B21D24/14—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies pneumatically or hydraulically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor
    • B21D24/08—Pneumatically or hydraulically loaded blank holders

Definitions

  • the invention relates to a control circuit according to the preamble of claim 1.
  • a control circuit is known for example from DE-A-35 05 984.
  • the run-up control of the pressure cheek acted on by the drawing cylinders starts when the bottom dead center passes through the ram - the end of the forming in the machining level.
  • the acceleration control provides for the pressure cheek to either be lifted directly with the tappet or the lifting movement of the pressure cheek to be initiated with a delay to the upward movement of the tappet.
  • the lifting or run-up movement of the pressure cheek is steamed before reaching the raised position. H. in a delayed motion.
  • DE-A-35 21 698 controls the run-up movement in the phases by means of a throttle valve between the oil reservoir and the space.
  • the respective instantaneous settings or pressure cheek and the throttle valve are queried.
  • These values, as well as the actual drawing pressure, are fed to a program-controlled comparator and compared with corresponding target values.
  • the comparator On the output side, the comparator is connected to a control device for the cushion pressure and, via a pilot control, to an actuating cylinder of the throttle valve.
  • the run-up movement of the pressure cheek in the individual movement phases is curve-guided in DE-A-35 05 984.
  • the piston rod of the ejector cylinder or locking cylinder is provided with a curve for setting the flow cross section of a pilot valve.
  • the control circuit for the startup according to the invention comes e.g. to be used in drawing apparatuses in which the drawing pressure - sheet metal holder force - is to be adjusted to the drawing conditions in the individual pressure points.
  • the object of the invention is to reduce the means.
  • the control circuit is intended on the one hand to achieve a stepless transition into and into the run-up phase, on the other hand the damping phase and the transition to the stop are to be uniformly delayed and without vibration.
  • the different drawing pressures of sheet metal parts to be shaped differently must be taken into account.
  • the ram curve in Fig. 1 is predetermined by the drive means of the press.
  • the path of the pressure cheek (3 in Fig. 3) is indicated with the ZE path.
  • the control circuit provides at bottom dead center UT, after the end of the pulling process, either bringing the pressure cheek 3 directly up with the upward movement of the ram or bringing it up with a delay.
  • the start of the start-up can be determined, for example, by means of electrical / electronic switching means and can open a valve or the 2-way valves 26 (FIGS. 2 + 3).
  • the indicated vaporization phase is indicated by
  • the reduction in cross-section in the outlet from the restricted spaces 9 to the reservoir 12 is effected by closing the valves 26 and the valves 17 of the parallel circuit 16. Inlet against the stop, represented by the ZE-OT line, is carried out by further reducing the cross-section, as explained in detail below becomes.
  • Fig. 2 shows the functional groups of the control of the drawing device 1.
  • single-acting pressure cylinders - air cylinders - are indicated with the locking cylinders 7 assigned to them.
  • the pressure cheek 3 is supported by these cylinders, and on the other hand, this causes the run-up movement.
  • a 2-way valve 26 e.g. a 2-way cartridge valve is switched, which is controlled from a common pilot control unit 31 all 2-way valves.
  • the control lines 37, 37 ' start from a common output of the pilot unit 31. The further positions not mentioned are explained below in relation to FIG. 3.
  • Fig. 3 the indicated pressure cheek 3 is supported by pressure cylinder 4.
  • the piston rods 8 are guided down through the locking cylinder 7 and carry pistons. At least one of the piston rods 8 also carries a group of switches 11 which can be set at the lower end region.
  • the parallel connection 16 comprises a number of 2-way valves 17, here three 2-way cartridge valves housed in a control block.
  • the control current connections 18 of these valves are connected via switchable directional valves 19 to the blocking space 9 of the blocking cylinder 7.
  • the working connection 21 is connected to the reservoir 12 via the drain line 20.
  • the working connection 22 is in direct connection with the blocking space 9.
  • Each of the blocking spaces 9 is also connected to the 2-way valve 26 or a 2-way cartridge valve.
  • the working connection 28 is connected directly to the blocking space 9.
  • the working connection 27 is directly connected to the reservoir 12 via the drain line 29.
  • the control current connection 30 can be pressurized by the pilot control unit 31.
  • the pilot control unit 31 is fluidly connected to one of the restricted spaces 9 through the pressure line 39.
  • the pressure in the blocking space 9 is applied via a directional valve 38 to the control flow connection 33 of a two-way valve 32, which can be a built-in directional valve.
  • the working connection 35 is connected to the drain line 20 leading to the reservoir 12.
  • the working connection 34 is flow-connected via the control lines 37, 37 'to the control current connections 30 of all 2-way valves 26.
  • a throttle check valve 36 is switched on in the pilot control unit 31. Between the pressure line 39 leading from the blocking space 9 to the directional control valve 38 and the line leading from the working connection 34 of the 2-way valve 32 to the throttle check valve 36 there is a flow connection through the connecting line 40, the check valve 41 and the throttle 42. The check valve 41 is turned on blocking direction 9.
  • the switches 11 can be actuated by means of cam control and thus directional valves 19 can be switched in the parallel connection 16.
  • the switching of these directional valves 19 from the shown in the possible switching position causes the opening of the 2-way valves 17 of the parallel circuit 16 and thus an increase in the flow cross section from the space 9 through the drain line 20.
  • the run-up of the pressure cheek 3 is thus freely adjustable, in particular The pressures set discretely in the individual drawing cylinders 4 can be dealt with. Low pulling forces require larger flow cross sections and vice versa.
  • the directional control valve 38 and, if required, the directional control valve 19 are switched to the positions shown via switches in the switch group 11.
  • the 2-way valves 1 and 26 close.
  • the 2-way valve 26 is provided with a damping pin 25 and, together with the pilot control unit 31 and the throttle 42 and throttle check valve 36 built therein, and the throttle check valve 36 determine a stepless, vibration-free decelerating braking operation into the stop ZE-OT.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)
  • Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Regelschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Regelschaltung ist beispielsweise aus der DE-A-35 05 984 bekannt.
  • 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 Bearheitungsstufe - 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 Druckwange erfolgt vor Erreichen der angehobenen lage gedampft, d. h. in einer verzogerten Bewegung.
  • Ziehapparate mit Steuerung bzw. Regelung der Hochlaufbewegung der Druckwange, der Auswerferbewegung des Ziehteils und der gedämpften Bewegung in den Endanschlag sind bekannt.
  • In der DE-A-35 21 698 erfolgt eine Steuerung der Hochlaufbewegung in den Phasen vermittels Drosselventil zwischen Ölvorratsbehälter und Sperraum. Hierbei werden die jeweiligen Momentanstellungen oder Druckwange und des Drosselventils abgefragt. Diese Werte, sowie der Ist-Ziehdruck, werden eine programmgesteuerten Vergleicher zugeführt und mit entsprechenden Sollwerten verglichen. Der Vergleicher ist ausgangsseitig mit einer Regeleinrichtung für den Kissendruck und über eine Vorsteuerung nit eine Stellzylinder des Drosselventils verbunden.
  • Für gleiche Anwendung ist in der DE-A-35 05 984 die Hochlaufbewegung der Druckwange in den einzelnen Bewegungsphasen kurvengeführt. Hierfür ist die Kolbenstange des Auswerferzylinders bzw. Sperrzylinders mit einer Kurve versehen zum Einstellen des Fließquerschnitts eines 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 Ziehverhältnisse einzustellen ist. Hierbei ist Aufgabe der Erfindung die Verringerung der Mittel. Insbesondere soll vermittels der Regelschaltung einerseits ein stufenloser Übergang in die Hochlaufphase und in dieser erreicht werden, andererseits soll die Dampfungsphase und der Übergang in den Anschlag gleichmäßig verzögert und schwingungslos erfolgen. Hierbei sind die verschiedenen Ziehdrücke unterschiedlich zu formender Blechteile zu berücksichtigen.
  • Die Aufgabe ist ausgehend vom Stand der Technik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die den Anspruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst. Die Ansprüche 2 und 3 stellen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dar.
  • Besondere Vorteile ergeben sich aus der gemeinsamen Steuerung aller Sperräume vermittels einer Vorsteuereinheit und der Parallelschaltung in Zeit und Fließquerschnitt unterschiedlich ansteuerbarer Ventile. Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. In der Zeichnung ist dargestellt:
    • Fig. 1
    ein Bewegungsdiagramm von Stößel und Druckwange,
    Fig. 2
    eine steuerungstechnisch vereinfachte Darstellung des 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 angebedeutet. Die Regelschaltung sieht im unteren Totpunkt UT, nach Beendigung des Ziehvorgangs, wahlweise das direkte Hochbringen der Druckwange 3 mit dem der Hochlaufbewegung des Stößels vor oder ein zu dieser verzögertes Hochbringen. Der Zeitpunkt des Beginns des Hochlaufs kann z.B. vermittels elektrischer/elektronischer Schaltmittel bestimmt werden und die Öffnung eines Ventils, bzw. der 2-Wegeventile 26 (Fig. 2 + 3) bewirken. Die angedeutete Dampfungsphase wird durch Querschnittsverringerung im Auslauf aus den Sperräumen 9 zu dem Reservoir 12 bewirkt, so durch Schließen der Ventile 26 und der Ventile 17 der Parallelschaltung 16. Einlauf gegen Anschlag, dargestellt durch die ZE-OT Linie, erfolgt durch weitere Querschnittsverringerung, 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 Parallelschaltung von deren Ventilen bzw. Ventilgruppen hingewiesen zur Fließregelung der aus den Sperrzylindern 7 infolge Hochbringens der Kolben in den Druckzylindern durch den während des Ziehens aufgebauten 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 angesteuert 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 Sperrzylinder 7 hindurch geführt und tragen Kolben. Zumindest eine der Kolbenstangen 8 trägt weiterhin an dem unteren Endbereich eine Gruppe von wegeinstellbaren Schaltern 11.
  • Die Parallelschaltung 16 umfaßt eine Anzahl an 2-Wegeventilen 17, hier drei in eine Steuerblock untergebrachte 2-Wege-Einbauventile. Die Steuerstromanschlüsse 18 dieser Ventile sind über schaltbare Wegeventile 19 an den Sperraum 9 des Sperrzylinders 7 angeschlossen. Der Arbeitsanschluß 21 ist jeweils über die Ablaßleitung 20 an das Reservoir 12 angeschlossen. Der Arbeitsanschluß 22 steht in direkter Verbindung mit dum Sperraum 9. Jede der Sperräume 9 ist weiterhin das 2-Wegeventil 26 bzw. ein 2-Wege-Einbauventil zugeschaltet. Der Arbeitsanschluß 28 ist direkt an den Sperraum 9 geschaltet. Der Arbeitsanschluß 27 ist über die Ablaßleitung 29 direkt mit dem Reservoir 12 fließverbunden. Der Steuerstromanschluß 30 ist von der Vorsteuereinheit 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 Ablaßleitung 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 Drosselrückschlagventil 36 eingeschaltet. Zwischen der von dem Sperraum 9 zu dem Wegeventil 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 eingelegten 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 als Rückschlagventile ausgebildete Nachfüllventile 10 und die Leitung 13 aus dem Reservoir 12 auf. Die 2-Wegeventile 17 und 26 sind vermittels eingebauter Federn geschlossen, ebenso die Ventile 19. Mit dem Hochlaufen des Stößels ist das Werkstück auszuwerfen. Dieses kann direkt mit der Stößelhochlaufbewegung 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 Wegeventil 38 in dem Vorsteuerblock 31 aus der gezeigten Stellung in die zweite mögliche Stellung umzuschalten. Demzufolge wird der Steuerstromanschluß 33 des 2-Wegeventils 32 drucklos und es wird der Druck in den leitungen 37, 37′ über den Arbeitsanschluß 34 und den Arbeitsanschluß 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 Ziehzylindern 4 können vermittels Nockensteuerung die Schalter 11 betätigt und somit Wegeventile 19 in der Parallelschaltung 16 geschaltet werden. Die schaltung dieser Wegeventile 19 aus der gezeigten in die mogliche Schaltstellung bewirkt das Öffnen der 2-Wegeventile 17 der Parallelschaltung 16 und somit einer Vergrößerung des Fließquerschnitts aus dum Sperraum 9 über die Ablaß leitung 20. Der Hochlauf der Druckwange 3 ist somit frei regelbar, insbesondere kann auf die in den einzelnen Ziehzylindern 4 diskret auf die Zieherfordernisse eingestellten 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 1 und 26 schließen. Das 2-Wege-Ventil 26 ist mit Dämpfungszapfen 25 versehen und bestimmt zusammen mit der Vorsteuereinheit 31 und der in dieser eingebauten, durch Blenden ausgebildeten Drossel 42 und dem Drosselrückschlagventil 36 einen stufenlosen, schwingungslos sich verzögernden Bremsvorgang in den Anschlag ZE-OT.

Claims (3)

  1. Regelschaltung für den Hochlauf der Druckwange (3) eines Ziehapparats nach dem Ziehen in einer Ziehpresse oder Presse mit zumindest einer Ziehstufe, mit auf die Druckwange (3) und über diese auf Blechhalter im Werkzeug wirkenden Druckzylindern (4) für die Blechhalterkraft beim Ziehen und mit den Druckzylindern (4) zugeordneten Sperrzylindern (7) mit Kolben (8) und Sperräumen (9), die jeweils über ein Nachfüllventil (10) während des Ziehvorgangs aus einem Reservoir (12) nachgefüllt werden, und mit jedem der Sperräume (9) vorgeschalteten, den Fließquerschnitt aus jedem Sperraum (9) während des Hochlaufs der Druckwange verändernden Ventilen (17; 26), die zeitlich ansteuerbar sind, wodurch die Druckwange (3) zum einen zugleich mit dem Stößelhochlauf, zum anderen verzögert zu dem Stößelhochlauf angehoben wird und durch weiteres Verändern des Fließquerschnitts ein verzögertes Anhalten der Druckwange (3) im oberen Haltepunkt erreicht wird, gekennzeichnet durch eine jedem der Sperräume (9) zugeschaltete Anordnung von zumindest zwei 2-Wege-Einbauventilen (17) in einer Parallelschaltung (16), wobei jedes der 2-Wege-Einbauventile (17) mit einem ersten Steuerstromanschluß (18) über ein Wegeventil (19) mit dm Sperraum (9) des Sperrzylinders (7) fließverbindbar ist und mit einem ersten Arbeitsanschluß (21) mit dem 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) zuschaltbarer 2-Wege-Einbauventile (26), die mit einem ersten Arbeitsanschluß (28) an den Sperraum (9) eines der Sperrzylinder (7) und mit einem zweiten Arbeitsanschluß (27) mit dem Reservoir (12) fließverbunden sind und deren Steuerstromanschlüsse (30) an eine gemeinsame Vorsteuereinheit (31) angeschlossen sind, und die Wegeventile (19) in den Leitungen (23) zu den ersten Steuerstromanschlüssen (18) und ein der Vorsteuereinheit (31) zugeordnetes Wegeventil (38) in Abhängigkeit von dem Stößelhochlauf zeitlich unabhängig voneinander steuerbar sind.
  2. Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuereinheit (31) ein 2-Wege-Einbauventil (32) aufweist, dessen Steuerstromanschluß (33) über das Wegeventil (38) mit dem Sperraum (9) eines der Sperrzylinder (7) fließverbindbar ist, dessen einer Arbeitsanschluß (35) mit dem Reservoir (12) und dessen anderer Arbeitsanschluß (34) über ein Drossel-Rückschlagventil (36) an die Steuerstromanschlüsse (30) jedes der 2-Wege-Einbauventile (26) geschaltet 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) eingebracht ist mit eine Rückschlagventil (41) in Richtung Sperraum (9) sperrend und mit einer Drossel (42).
  3. Regelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Steuereinheit (31) angesteuerten 2-Wege-Einbauventile (26) solche mit Dämpfungszapfen (25) sind.
EP90112668A 1989-07-06 1990-07-03 Regelschaltung für den Hochlauf der Druckwange eines Ziehapparats Expired - Lifetime EP0406792B1 (de)

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