EP0768127B1 - Ziehvorrichtung für eine Presse - Google Patents

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EP0768127B1
EP0768127B1 EP96116085A EP96116085A EP0768127B1 EP 0768127 B1 EP0768127 B1 EP 0768127B1 EP 96116085 A EP96116085 A EP 96116085A EP 96116085 A EP96116085 A EP 96116085A EP 0768127 B1 EP0768127 B1 EP 0768127B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
piston
acceleration
cylinder
piston rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96116085A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0768127A2 (de
EP0768127A3 (de
Inventor
Siegfried Baur
Heinz Horn
Hartmut Dexling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
L Schuler GmbH
Original Assignee
L Schuler GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by L Schuler GmbH filed Critical L Schuler GmbH
Publication of EP0768127A2 publication Critical patent/EP0768127A2/de
Publication of EP0768127A3 publication Critical patent/EP0768127A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0768127B1 publication Critical patent/EP0768127B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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

Definitions

  • the invention relates to a pulling device for a Press according to the preamble of claim 1 closer defined art.
  • the ram of a press At the working stroke of the ram of a press is first the one inserted into the tool or a sheet metal holder Sheet through the drawing ring against the sheet holder pressed and then together with the sheet metal holder the holding force exerted by the pulling device postponed. That between the sheet holder and the Drawing ring held sheet metal is through the drawing punch the tool half is deformed on the press table. Next the holding force to be applied by the pulling device the ram must also measure the inertia forces, by accelerating the moving Sheet metal holder and puller masses at the beginning of the Deformation take effect, overcome.
  • the press is that the acceleration of the lower tool the press depending on the path of the Ram of the press takes place, which means no possibility is given, the acceleration or the starting point the acceleration of the lower tool with the Sheet holder can be freely defined or changed.
  • a generic pulling device for a press is known from DE-OS 36 40 788.
  • a pulling device for a Press with a mechanically moved ram and described with a sheet holder, whose on the Holding force acting against the direction of drawing via a piston rod under pressure press-proof pressure cylinder is applied, wherein the piston rod with a pressure piston in the pulling direction actable surface is operatively connected and a ram-dependent control is provided is, before the ram is attached on the sheet metal holder by applying the Effective surface with hydraulic fluid in the direction of pull can be pre-accelerated.
  • the effective area of the pressure piston assigned pressure space is on the one hand with the Pressure chamber of a pre-acceleration cylinder and above a run-on control with a reservoir for hydraulic fluid connectable.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a pulling device for a press, by means of which the lower tool or the sheet metal holders arranged on the lower tool and thus also the workpiece quickly and independently of Path of the ram of the press can be accelerated in the direction of drawing is.
  • the pressure builds up after displacement of pressure medium from the supply cylinder through the supply piston and during the controlled evacuation of pressure fluid displaced from the feed tappet from the Feed cylinder.
  • the pre-acceleration of the lower tool Press or the sheet holder and the pressure build-up for the forming process in two separate and successive or in common stages.
  • the control of the corresponding components or Assemblies that accelerate the pre-acceleration piston initiate regardless of position of the ram, so that the time of Start of acceleration of the pre-acceleration piston and all directly or indirectly connected with it Components and assemblies is adjustable.
  • the pre-acceleration piston is concentric is arranged to the piston rod, whereby the entire pulling device according to the invention extremely can be built up to save space.
  • a stop may be provided for the piston rod.
  • the attack can be used as an adjustable stop element be trained.
  • FIG. 1 is a schematic vertical section by a pulling device for a press shown.
  • the pressure box 1 is parallel to the direction of drawing (Arrow 3) acting piston rod 4 connected, which are carried out in a suitable and known manner is.
  • a press-fixed is concentric to the piston rod 4 Pre-acceleration cylinder 5 with one provided therein and displaceable in the axial direction of the piston rod 4 Pre-acceleration piston 6 arranged.
  • the Pre-acceleration cylinder 5 has a first pressure chamber 7 and a second pressure chamber 8, the first pressure chamber 7 a first effective area 9 and second pressure chamber 8 a second active surface 10 of the pre-acceleration piston 6 are assigned.
  • pre-acceleration cylinder 5 also separately from the To provide piston rod 4.
  • the first one Pressure chamber 7 and the second pressure chamber 8 one above the other arranged.
  • FIG Pulling device In the basic position shown in FIG Pulling device, i.e. before the start of the forming process, stands on the first effective surface 9 and on the second Effective area 10 the same pressure from a pressure accumulator 11 known design.
  • the pressure accumulator 11 can here by means of a pump 12 to a suitable one Pressure to be charged.
  • a suitable hydraulic fluid can be used as the pressure medium or compressed air can be used.
  • FIG. 1 The pressure contained in the pressure accumulator 11 or pressure medium contained therein is shown in FIG. 1 shown basic position of the pulling device a cartridge 13 both the first pressure chamber 7 and also supplied to the second pressure chamber 8, due to the annular design of the first active surface 9, which is larger than that which is also annular trained second active surface 10, the pre-acceleration piston 6 in its illustrated in FIG. 1 Position is held.
  • a metering piston 16 is arranged in the metering cylinder 15, which by the from the first pressure chamber 7th displaced pressure medium in the view according to FIG. 1 is moved down.
  • Metering piston 16 becomes the pre-acceleration path limited, i.e. as soon as the dosing piston 16 on his Stop is the pre-acceleration process or the pre-acceleration phase is completed and further acceleration of the pre-acceleration piston 6 and the piston rod 4 by pressure medium from the pressure accumulator 11 no longer possible.
  • the pre-acceleration piston becomes the first pressure chamber 7 6 only displaces as much pressure medium as is needed to the pressure box 1 with the attached Components on the speed of the To accelerate the ram.
  • This amount of pressure medium can be done by setting the stops appropriately or a path limitation of the metering piston 16 in the Dosing cylinder 15 can be set.
  • Parallel to the piston rod 4 is also a the pressure box 1 connected press-resistant feed cylinder 17 provided.
  • the pressure box 1 Lead cylinder 17 may be provided.
  • the Delivery piston rod 18 producing pressure box 1 and one provided separately from the advance piston rod 18
  • Advance piston 19 parallel to the direction of drawing 3 slidably arranged.
  • a first Pressure medium volume 20 and on the first pressure medium volume 20 opposite side of the feed piston 19, a second pressure medium volume 21 is provided.
  • the second pressure medium volume displaced by the supply piston 19 21 is provided so that after End of the pre-acceleration phase, so if the metering piston 16 of the metering cylinder 15 in its intended end position, also the lead piston 19 has reached its end position.
  • the second pressure medium volume 21 and the volume in the first pressure chamber 7 of the pre-acceleration cylinder 5 existing pressure medium provided must be that these are always the same way of Set pressure box 1 or piston rod 4.
  • the ram of the press sits on the sheet holder and the sheet holder or the Print box 1 are from the ram of the press moved further in the direction of pull 3. Now must to Forming of the sheet inserted in the sheet holder appropriate pressure to be built up, which acts opposite to the direction of pull 3.
  • a suitable device or arrangement for control the pneumatic cylinder 25 is known from practice, which is why at this point not in more detail to be received.
  • the cartridge 13 is activated, so that in the first pressure chamber 7 and in the second pressure chamber 8 the same pressure prevails again, whereby due to the larger first active surface 9 of the pre-acceleration pistons 6 against the pulling direction 3 in the basic position shown in Fig. 1 moves becomes.
  • the pre-acceleration piston 6 is thus independent from the piston rod 4 and the pressure box 1 back in moved its basic position.
  • the metering piston 16 is in a suitable manner and Way back to its starting position, whereby the pressure medium volume contained in the metering cylinder 15 is conveyed back into the first pressure chamber 7.
  • the first pressure medium volume 20 is again one preset value padded and from the further Pressure accumulator 22 becomes pressure medium in the second pressure medium volume 21 promoted, which also the lead piston 19 against the direction of pull 3 in its Home position moves.
  • Stop member 36 provided in the present embodiment with a stop nut 28 cooperates so that the depth of the Pulling device in a simple manner by means of the 3 adjustable stop member parallel to the direction of pull 36 can be set.
  • the stop member 36 is from the pre-acceleration piston 6 during the Pre-acceleration phase shifted in direction 3 and presses firmly on the piston rod 4 connected stop nut 28, causing the pressure box 1 is accelerated.
  • stop member 36 and the stop nut 28 By means of the stop member 36 and the stop nut 28 is the movement of the printing box 1 or with the pressure box 1 connected piston rod 4 counter the direction of pull 3 limited.
  • piston rod 4 with a damping device 29 provided by means of which the piston rod 4 with all associated components, especially with the pressure box 1, steamed in their 1 shown basic position after the forming process can be brought.
  • control of the described components or assemblies is done in a known manner by means of a shown control.
  • Fig. 2 shows a detail in a diagram in which the stroke of the ram above the angle of rotation of the drive is removed, a curve 30 for a possible movement of the ram of a press as well a curve 31 of a possible movement of the print box 1 and thus also the sheet metal holder.
  • the Sheet holder from a freely definable or dynamic Point 32 on that is not off the path of the ram dependent on the press accelerates.
  • the acceleration or pre-acceleration of the sheet metal holder or print box 1 takes place up to a point 33, at which the speed of the print box 1 corresponds to the speed of the ram. From the At point 33 the pressure builds up in the supply cylinder 17 (see FIG. 1) and the pressure box 1 is with the Speed of the ram continues in the direction of pull 3 moves.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Control Of Presses (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Ziehvorrichtung für eine Presse nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definierten Art.
Beim Arbeitshub des Ziehstößels einer Presse wird zunächst das in das Werkzeug bzw. einen Blechhalter eingelegte Blech durch den Ziehring gegen den Blechhalter gedrückt und danach zusammen mit dem Blechhalter entgegen der von der Ziehvorrichtung aufgebrachten Haltekraft verschoben. Das zwischen dem Blechhalter und dem Ziehring gehaltene Blech wird durch den Ziehstempel der Werkzeughälfte auf dem Pressentisch verformt. Neben der von der Ziehvorrichtung aufzubringenden Haltekraft muß der Ziehstößel auch die Massenträgheitskräfte, die durch die Beschleunigung der beweglichen Blechhalter- und Ziehvorrichtungsmassen zum Beginn der Verformung zur Wirkung kommen, überwinden.
Beim Auftreffen des Oberwerkzeugs der Presse auf den Blechhalter entsteht stets ein verhältnismäßig harter Schlag mit nachfolgenden Schwingungen, der mit einer entsprechenden großen Lärmentwicklung verbunden ist. Gleichzeitig muß der Blechhalter schlagartig auf die Geschwindigkeit des Pressenstößels beschleunigt werden.
Um den beim Auftreffen des Oberwerkzeuges der Presse auf den Blechhalter entstehenden Schlag zu vermeiden, ist aus der DE-OS 40 28 920 eine mechanische oder hydraulische Presse mit einer Zieheinrichtung für Zieharbeiten oder eine Ziehstufe einer Stufenpresse bekannt. Das Werkstück wird hierbei auf bekannte Weise mittels eines Blechhalters verspannt. Um den beim Auftreffen des Oberwerkzeuges auf dem Blechhalter entstehenden Aufschlag und insbesondere den Aufschlaglärm zu dämpfen, wird die Bewegung des Pressenstößels auf wenigstens einen Hydraulikzylinder übertragen, dessen Hydraulikmedium über eine Regelung oder zwangsgesteuert auf einen weiteren Druckzylinder und insbesondere einen Dämpfungszylinder einwirkt, der mit einem Ziehkissen und damit dem Blechhalter in Verbindung steht und hierdurch den Blechhalter in Ziehrichtung beschleunigt.
Nachteilig an der aus der genannten Offenlegungsschrift bekannten mechanischen oder hydraulischen Presse ist jedoch, daß die Beschleunigung des Unterwerkzeuges der Presse in Abhängigkeit vom Weg des Ziehstößels der Presse erfolgt, wodurch keine Möglichkeit gegeben ist, die Beschleunigung bzw. den Startpunkt der Beschleunigung des Unterwerkzeuges mit dem Blechhalter frei festzulegen bzw. zu verändern.
Eine gattungsgemäße Ziehvorrichtung für eine Presse ist aus der DE-OS 36 40 788 bekannt. In der genannten Offenlegungsschrift ist eine Ziehvorrichtung für eine Presse mit einem mechanisch bewegten Ziehstößel und mit einem Blechhalter beschrieben, dessen auf das Blech entgegen der Ziehrichtung wirkende Haltekraft über eine druckmittelbeaufschlagte Kolbenstange eines pressenfesten Druckzylinders aufgebracht wird, wobei die Kolbenstange mit einem Druckkolben mit in Ziehrichtung beaufschlagbarer Wirkfläche wirkverbunden ist und eine stößelwegabhängig arbeitende Steuerung vorgesehen ist, durch die vor dem Aufsetzen des Ziehstößels auf den Blechhalter dieser durch Beaufschlagung der Wirkfläche mit Hydraulikflüssigkeit in Ziehrichtung vorbeschleunigbar ist. Der der Wirkfläche des Druckkolbens zugeordnete Druckraum ist einerseits mit dem Druckraum eines Vorbeschleunigungszylinders und über eine Nachlaufsteuerung mit einem Reservoir für Hydraulikflüssigkeit verbindbar.
Nachteilig an der beschriebenen Ziehvorrichtung ist jedoch, daß diese ebenfalls in Abhängigkeit vom Weg des Ziehstößels der Presse ansteuerbar ist und daß verhältnismäßig viel Zeit benötigt wird, um das Unterwerkzeug in Ziehrichtung zu beschleunigen. Außerdem ist die beschriebene Anordnung verhältnismäßig anfällig für auftretende Schwingungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ziehvorrichtung für eine Presse vorzusehen, mittels welcher das Unterwerkzeug bzw. der auf dem Unterwerkzeug angeordnete Blechhalter und somit auch das Werkstück schnell und unabhängig vom Weg des Ziehstößels der Presse in Ziehrichtung beschleunigbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die beschriebene Anordnung des Vorbeschleunigungszylinders kann an dem Vorbeschleunigungszylinder permanent Druck aus dem Druckspeicher anliegen, da dieser in Grundstellung der Presse, d.h. vor Beginn des Ziehvorganges und vor dem Beginn der Abwärtsbewegung des Ziehstößels, trotz gleichzeitiger Beaufschlagung der ersten und zweiten Wirkfläche mit einem Druckmittel, vorzugsweise Hydraulikflüssigkeit, von der größeren ersten Wirkfläche in Grundstellung gehalten ist.
Somit kann in den zweiten Druckraum während des Beschleunigens des Vorbeschleunigungskolbens sehr schnell Druckmittel zugeführt und der Vorbeschleunigungskolben zusammen mit der Kolbenstange entsprechend schnell in Ziehrichtung beschleunigt werden.
Die hierbei aus dem ersten Druckraum von dem Vorbeschleunigungskolben verdrängte Druckmittelmenge wird einem Dosierzylinder zugeführt, mittels welchem der Weg des Vorbeschleunigungskolbens, den dieser während der Vorbeschleunigungsphase des Ziehvorganges, also während des Beschleunigens des Blechhalters auf die Geschwindigkeit des Ziehstößels, zurücklegen soll, einstellbar ist.
Mittels des parallel zu der Kolbenstange angeordneten Vorlaufzylinders, in welchem die Vorlaufkolbenstange und der Vorlaufkolben verschieblich geführt sind, wird nach dem Vorbeschleunigen des Blechhalters auf die Geschwindigkeit des Ziehstößels ein Druck aufgebaut, welcher für die Umformung des in dem Blechhalter befindlichen Bleches notwendig ist.
Der Druckaufbau erfolgt hierbei nach dem Verdrängen von Druckmittel aus dem Vorlaufzylinder durch den Vorlaufkolben und während des gesteuerten Abführens von von dem Vorlaufstößel verdrängtem Druckmittel aus dem Vorlaufzylinder.
Somit erfolgen bei der erfindungsgemäßen Ziehvorrichtung die Vorbeschleunigung des Unterwerkzeuges der Presse bzw. des Blechhalters sowie der Druckaufbau für den Umformvorgang in zwei getrennten und aufeinanderfolgenden oder in gemeinsamen Stufen. Gleichzeitig kann die Ansteuerung der entsprechenden Bauteile bzw. Baugruppen, welche die Beschleunigung des Vorbeschleunigungskolbens einleiten, unabhängig von der Stellung des Ziehstößels erfolgen, so daß der Zeitpunkt des Beginns der Beschleunigung des Vorbeschleunigungskolbens und aller damit direkt oder indirekt verbundenen Bauteile und Baugruppen einstellbar ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Vorbeschleunigungskolben konzentrisch zur Kolbenstange angeordnet ist, wodurch die gesamte erfindungsgemäße Ziehvorrichtung äußerst platzsparend aufgebaut werden kann.
Um die Ziehtiefe der Ziehvorrichtung verstellbar vorzusehen, kann an dem dem Blechhalter abgewandten Ende der Kolbenstange ein Anschlag vorgesehen sein. Der Anschlag kann hierbei als verstellbares Anschlagglied ausgebildet sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
Fig. 1
einen Vertikalschnitt durch den Vorbeschleunigungsbereich einer erfindungsgemäßen Ziehvorrichtung, und
Fig. 2
ein Diagramm zur Darstellung der Bewegungsabläufe von Ziehstößel und Blechhalter während der Vorbeschleunigungsphase.
Bezugnehmend auf Fig. 1 ist schematisch ein Vertikalschnitt durch eine Ziehvorrichtung für eine Presse dargestellt.
Hierbei sind auf einem Druckkasten 1 Druckstifte 2, von denen in der Ansicht nach der Fig. 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nur ein Druckstift 2 dargestellt ist, angeordnet. An den Druckstiften 2 ist das nicht dargestellte Unterwerkzeug der Presse mit dem Blechhalter angebracht.
Der Druckkasten 1 ist mit einer parallel zur Ziehrichtung (Pfeil 3) wirkenden Kolbenstange 4 verbunden, welche auf geeignete und bekannte Art und Weise geführt ist.
Konzentrisch zur Kolbenstange 4 ist ein pressenfester Vorbeschleunigungszylinder 5 mit einem darin vorgesehenen und in Axialrichtung der Kolbenstange 4 verschiebbaren Vorbeschleunigungskolben 6 angeordnet. Der Vorbeschleunigungszylinder 5 weist einen ersten Druckraum 7 sowie einen zweiten Druckraum 8 auf, wobei dem ersten Druckraum 7 eine erste Wirkfläche 9 und dem zweiten Druckraum 8 eine zweite Wirkfläche 10 des Vorbeschleunigungskolbens 6 zugeordnet sind.
Es liegt selbstverständlich im Ermessen des Fachmanns, den Vorbeschleunigungszylinder 5 auch getrennt von der Kolbenstange 4 vorzusehen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der erste Druckraum 7 und der zweite Druckraum 8 übereinander angeordnet. Es sind jedoch auch andere Anordnungen der Druckräume 7, 8 zueinander möglich.
In der in der Fig. 1 dargestellten Grundstellung der Ziehvorrichtung, also vor Beginn des Umformvorganges, steht an der ersten Wirkfläche 9 und an der zweiten Wirkfläche 10 der selbe Druck aus einem Druckspeicher 11 bekannter Bauart an. Der Druckspeicher 11 kann hierbei mittels einer Pumpe 12 auf einen geeigneten Druck aufgeladen werden.
Als Druckmittel können eine geeignete Hydraulikflüssigkeit oder Druckluft verwendet werden.
Der in dem Druckspeicher 11 enthaltene Druck bzw. das darin enthaltene Druckmittel wird in der in der Fig. 1 dargestellten Grundstellung der Ziehvorrichtung über ein Cartridge 13 sowohl dem ersten Druckraum 7 als auch dem zweiten Druckraum 8 zugeführt, wobei aufgrund der ringförmigen Ausbildung der ersten Wirkfläche 9, die größer vorgesehen ist als die ebenfalls ringförmig ausgebildete zweite Wirkfläche 10, der Vorbeschleunigungskolben 6 in seiner in der Fig. 1 dargestellten Stellung gehalten wird.
Wird das Cartridge 13 derart angesteuert, daß der in dem Druckspeicher 11 vorhandene Druck nur noch in dem zweiten Druckraum 8 anliegt, und wird gleichzeitig ein Proportionalventil 14, welches zwischen dem ersten Druckraum 7 und einem pressenfesten Dosierzylinder 15 angeordnet ist, geöffnet, so wird aufgrund des in dem ersten Druckraum 7 gegenüber dem zweiten Druckraum 8 vorhandenen geringeren Druckes der Vorbeschleunigungskolben 6 in Ziehrichtung 3 beschleunigt, wobei Druckmittel aus dem ersten Druckraum 7 über das Proportionalventil 14 gesteuert dem Dosierzylinder 15 zugeführt wird.
In dem Dosierzylinder 15 ist ein Dosierkolben 16 angeordnet, welcher durch das aus dem ersten Druckraum 7 verdrängte Druckmittel in der Ansicht nach der Fig. 1 nach unten verschoben wird.
Da der Vorbeschleunigungszylinder 5 mit der Kolbenstange 4 auf geeignete Weise wirkverbunden ist, werden die Kolbenstange 4 und der mit dieser verbundene Druckkasten 1 mit allen daran angebrachten Bauteilen, also auch mit dem Blechhalter, durch das aus dem Druckspeicher 11 in den zweiten Druckraum 8 geförderte Druckmittel auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, welche der Geschwindigkeit des Ziehstößels (nicht dargestellt) der Presse entspricht.
Durch den in dem Dosierzylinder 15 verschiebbar geführten Dosierkolben 16 wird der Vorbeschleunigungsweg begrenzt, d.h. sobald sich der Dosierkolben 16 an seinem Anschlag befindet, ist der Vorbeschleunigungsvorgang bzw. die Vorbeschleunigungsphase abgeschlossen und eine weitere Beschleunigung des Vorbeschleunigungskolbens 6 und der Kolbenstange 4 durch Druckmittel aus dem Druckspeicher 11 nicht mehr möglich.
Aus dem ersten Druckraum 7 wird von dem Vorbeschleunigungskolben 6 nur so viel Druckmittel verdrängt, wie benötigt wird, um den Druckkasten 1 mit den daran angebrachten Bauteilen auf die Geschwindigkeit des Ziehstößels zu beschleunigen. Diese Druckmittelmenge kann durch eine geeignete Einstellung der Anschläge bzw. einer Wegbegrenzung des Dosierkolbens 16 in dem Dosierzylinder 15 festgelegt werden.
Parallel zu der Kolbenstange 4 ist ein ebenfalls mit dem Druckkasten 1 verbundener pressenfester Vorlaufzylinder 17 vorgesehen. Selbstverständlich können auch mehrere mit dem Druckkasten 1 verbundene pressenfeste Vorlaufzylinder 17 vorgesehen sein. In jedem der Vorlaufzylinder 17 sind eine die Verbindung mit dem Druckkasten 1 herstellende Vorlaufkolbenstange 18 sowie ein separat von der Vorlaufkolbenstange 18 vorgesehener Vorlaufkolben 19 parallel zur Ziehrichtung 3 verschiebbar angeordnet. Zwischen der Vorlaufkolbenstange 18 und dem Vorlaufkolben 19 ist ein erstes Druckmittelvolumen 20 und auf der dem ersten Druckmittelvolumen 20 abgewandten Seite des Vorlaufkolbens 19 ist ein zweites Druckmittelvolumen 21 vorgesehen.
Beim Vorbeschleunigen des Druckkastens 1 wird dieser in der Ansicht nach der Fig. 1 wie beschrieben in Ziehrichtung 3 nach unten bewegt.
Hierdurch wird auch die Vorlaufkolbenstange 18 in Ziehrichtung 3 bewegt, wodurch sich das erste Druckmittelvolumen 20 unverändert zusammen mit dem Vorlaufkolben 19 nach unten bewegt und gleichzeitig das zweite Druckmittelvolumen 21 von dem sich ebenfalls in Ziehrichtung 3 bewegenden Vorlaufkolben 19 in einen weiteren Druckspeicher 22 gedrückt wird.
Das von dem Vorlaufkolben 19 verdrängte zweite Druckmittelvolumen 21 ist hierbei so vorgesehen, daß nach Beendigung der Vorbeschleunigungsphase, also wenn sich der Dosierkolben 16 des Dosierzylinders 15 in seiner vorgesehenen Endposition befindet, auch der Vorlaufkolben 19 seine Endposition erreicht hat. Dies bedeutet, daß das zweite Druckmittelvolumen 21 und das Volumen des in dem ersten Druckraum 7 des Vorbeschleunigungszylinders 5 vorhandenen Druckmittels so vorgesehen sein müssen, daß diese jeweils denselben Weg des Druckkastens 1 bzw. der Kolbenstange 4 festlegen.
In dem Vorlaufzylinder 17 findet somit während der Vorbeschleunigungsphase kein Druckanstieg bzw. Druckaufbau statt.
Zu diesem Zeitpunkt, also nach Beendigung der Vorbeschleunigungsphase, sitzt der Ziehstößel der Presse auf dem Blechhalter auf und der Blechhalter bzw. der Druckkasten 1 werden von dem Ziehstößel der Presse weiter in Ziehrichtung 3 bewegt. Nunmehr muß, um die Umformung des in dem Blechhalter eingelegten Bleches durchzuführen, ein entsprechender Druck aufgebaut werden, welcher entgegengesetzt zur Ziehrichtung 3 wirkt.
Dies erfolgt dadurch, daß der Vorbeschleunigungskolben 6 nun stehen bleibt, während das erste Druckmittelvolumen 20 über ein weiteres Proportionalventil 23 gesteuert von der Vorlaufkolbenstange 18 aus dem Vorlaufzylinder 17 verdrängt und in einen Tank 24 für Druckmittel gefördert wird.
Gleichzeitig bewegen sich die Kolbenstange 4 und der Druckkasten 1 weiter in Ziehrichtung 3.
Durch das gesteuerte Abführen des ersten Druckmittelvolumens 20 aus dem Vorlaufzylinder 17 kann mittels einer geeigneten Regelung ein für den Umformvorgang geeigneter geregelter Druck eingestellt werden.
Soll nach Beendigung des Umformvorganges, also wenn sich der Ziehstößel der Presse in seinem unteren Totpunkt befindet, der Druckkasten 1 wieder nach oben gefahren werden, so wird ein mit der Kolbenstange 4 zusammenwirkender Pneumatikzylinder 25, dessen Kolben 26 während des Umformvorganges in Ziehrichtung 3 bewegt wurde, auf geeignete Art und Weise mit Druckluft derart beaufschlagt, daß sich der Kolben 26 des Pneumatikzylinders 25 entgegen der Ziehrichtung 3 bewegt und hierbei die Kolbenstange 4 und den Druckkasten 1 mit allen daran angebrachten Bauteilen wieder in seine Grundposition bringt.
Eine geeignete Einrichtung bzw. Anordnung zur Ansteuerung des Pneumatikzylinders 25 ist aus der Praxis bekannt, weshalb an dieser Stelle nicht näher darauf eingegangen werden soll.
Gleichzeitig wird das Cartridge 13 angesteuert, so daß in dem ersten Druckraum 7 und in dem zweiten Druckraum 8 jeweils wieder der selbe Druck vorherrscht, wodurch aufgrund der größeren ersten Wirkfläche 9 der Vorbeschleunigungskolben 6 entgegen der Ziehrichtung 3 in die in der Fig. 1 dargestellte Grundstellung bewegt wird.
Der Vorbeschleunigungskolben 6 wird somit unabhängig von der Kolbenstange 4 und dem Druckkasten 1 wieder in seine Grundposition bewegt.
Auch der Dosierkolben 16 wird auf geeignete Art und Weise wieder in seine Ausgangsposition gefahren, wobei das in dem Dosierzylinder 15 enthaltene Druckmittelvolumen wieder in den ersten Druckraum 7 gefördert wird.
Das erste Druckmittelvolumen 20 wird wieder auf einen voreingestellten Wert aufgefüllt und aus dem weiteren Druckspeicher 22 wird Druckmittel in das zweite Druckmittelvolumen 21 gefördert, wodurch sich auch der Vorlaufkolben 19 entgegen der Ziehrichtung 3 in seine Grundstellung bewegt.
Somit ist wieder die in der Fig. 1 dargestellte Grundstellung der Ziehvorrichtung hergestellt, wonach ein erneuter Umformvorgang eingeleitet werden kann.
An dem dem Druckkasten 1 abgewandten Ende der Kolbenstange 4 ist ein mittels eines Schneckenrades 27 verstellbares Anschlagglied 36 vorgesehen, das in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer Anschlagmutter 28 zusammenwirkt, so daß die Ziehtiefe der Ziehvorrichtung auf einfache Art und Weise mittels des parallel zur Ziehrichtung 3 einstellbaren Anschlaggliedes 36 eingestellt werden kann. Das Anschlagglied 36 wird von dem Vorbeschleunigungskolben 6 während der Vorbeschleunigungsphase in Ziehrichtung 3 verschoben und drückt hierbei auf die fest mit der Kolbenstange 4 verbundene Anschlagmutter 28, wodurch der Druckkasten 1 beschleunigt wird.
Mittels des Anschlaggliedes 36 und der Anschlagmutter 28 wird die Bewegung des Druckkastens 1 bzw. der mit dem Druckkasten 1 verbundenen Kolbenstange 4 entgegen der Ziehrichtung 3 begrenzt.
Des weiteren ist die Kolbenstange 4 mit einer Dämpfungseinrichtung 29 versehen, mittels welcher die Kolbenstange 4 mit allen damit verbundenen Bauteilen, insbesondere mit dem Druckkasten 1, gedämpft in ihre in der Fig. 1 dargestellte Grundposition nach dem Umformvorgang gebracht werden kann.
Es liegt selbstverständlich im Ermessen des Fachmannes, auch den Dosierzylinder 15 mit einer geeigneten Dämpfungseinrichtung zu versehen, um ein schlagartiges Abbremsen des Dosierkolbens 16 beim Erreichen seiner Endposition zu vermeiden.
Mit der beschriebenen Ziehvorrichtung kann somit schnell und unabhängig vom Weg bzw. der Stellung des Ziehstößels der Presse eine Vorbeschleunigung des Druckkastens 1 mit dem darauf angebrachten Unterwerkzeug der Presse bzw. dem darauf angebrachten Blechhalter erreicht werden.
Die Ansteuerung der beschriebenen Bauteile bzw. Baugruppen erfolgt auf bekannte Weise mittels einer nicht dargestellten Steuerung.
Fig. 2 zeigt ausschnittsweise in einem Diagramm, in welchem der Hub des Ziehstößels über dem Drehwinkel des Antriebs abgetragen ist, eine Kurve 30 für eine mögliche Bewegung des Ziehstößels einer Presse sowie eine Kurve 31 einer möglichen Bewegung des Druckkastens 1 und somit auch des Blechhalters.
Während des Arbeitshubes des Ziehstößels wird der Blechhalter von einem frei definierbaren bzw. dynamischen Punkt 32 an, der nicht von dem Weg des Ziehstößels der Presse abhängig ist, beschleunigt. Die Beschleunigung bzw. Vorbeschleunigung des Blechhalters bzw. Druckkastens 1 erfolgt hierbei bis zu einem Punkt 33, an welchem die Geschwindigkeit des Druckkastens 1 der Geschwindigkeit des Ziehstößels entspricht. Ab dem Punkt 33 erfolgt der Druckaufbau in dem Vorlaufzylinder 17 (s. Fig. 1) und der Druckkasten 1 wird mit der Geschwindigkeit des Ziehstößels weiter in Ziehrichtung 3 bewegt.
Außerdem ist in der Fig. 2 eine weitere Kurve 34 dargestellt, welche den Druckaufbau für den Umformvorgang nach Beendigung der Vorbeschleunigungsphase über dem Drehwinkel darstellt.
Aus der Kurve 34 ist ersichtlich, daß der Druckaufbau an dem Punkt 33, an dem die Vorbeschleunigung des Druckkastens 1 beendet ist, beginnt und bis zu einem weiteren Punkt 35 reicht, an welchem gesteuert das erste Druckmittelvolumen 20 aus dem Vorlaufzylinder 17 abgeführt wird. Ab diesem Zeitpunkt wird der Druck in dem Vorlaufzylinder bis zur Beendigung des Umformvorganges geregelt.

Claims (7)

  1. Ziehvorrichtung für eine Presse, mit einem Ziehstößel und mit einem Blechhalter, in welchem ein Blech haltbar ist, wobei auf das Blech eine der Ziehrichtung entgegenwirkende Haltekraft über eine parallel zur Ziehrichtung verschiebbare Kolbenstange (4) aufbringbar ist, wobei eine Steuerung vorgesehen ist, durch die vor dem Aufsetzen des Ziehstößels auf den Blechhalter der Blechhalter in Ziehrichtung beschleunigbar ist, und mit einem pressenfesten Vorbeschleunigungszylinder (5) mit einem mit der Kolbenstange wirkverbundenen Vorbeschleunigungskolben (6) mit unterschiedlich großen, entgegengesetzt wirkenden ersten und zweiten Wirkflächen (9, 10), wobei der Vorbeschleunigungszylinder einen ersten und einen zweiten Druckraum (7, 8) aufweist und die entgegengesetzt zur Ziehrichtung wirkende erste Wirkfläche (9) des Vorbeschleunigungskolbens größer vorgesehen ist als die zweite Wirkfläche (10),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der erste und der zweite Druckraum (7,8) des Vorbeschleunigungszylinders (5) mit einem Druckspeicher (11) und der erste Druckraum (7) zusätzlich mit einem Dosierzylinder (15) verbindbar sind, in welchem ein Dosierkolben (16) verschiebbar geführt ist, wobei parallel zu der Kolbenstange (4) ein pressenfester Vorlaufzylinder (17) mit einer Vorlaufkolbenstange (18) und einem von der Vorlaufkolbenstange (18) getrennten Vorlaufkolben (19) vorgesehen ist, und wobei zwischen der Vorlaufkolbenstange (18) und dem Vorlaufkolben (19) ein gesteuert aus dem Vorlaufzylinder (17) abführbares erstes Druckmittelvolumen (20) vorgesehen und von dem Vorlaufkolben (19) ein zweites Druckmittelvolumen (21) aus dem Vorlaufzylinder (17) verdrängbar ist.
  2. Ziehvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Vorbeschleunigungskolben (6) konzentrisch zur Kolbenstange (4) angeordnet ist.
  3. Ziehvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    an dem von dem Blechhalter abgewandten Ende der Kolbenstange (4) ein Anschlag (36) zum Begrenzen der Ziehtiefe angebracht ist.
  4. Ziehvorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Anschlag als verstellbares Anschlagglied (36) ausgebildet ist.
  5. Ziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das von dem Vorlaufkolben (19) verdrängte zweite Druckmittelvolumen (21) in einen weiteren Druckspeicher (22) förderbar ist.
  6. Ziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zwischen dem ersten Druckraum (7) in dem Vorbeschleunigungszylinder (5) und dem Dosierzylinder (15) ein Proportionalventil (14) vorgesehen ist.
  7. Ziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das erste Druckmittelvolumen (20) zwischen der Vorlaufkolbenstange (18) und dem Vorlaufkolben (19) über ein weiteres Proportionalventil (23) abführbar ist.
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