EP2813357A1 - Overload release device in a servo press - Google Patents

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Publication number
EP2813357A1
EP2813357A1 EP14171544.1A EP14171544A EP2813357A1 EP 2813357 A1 EP2813357 A1 EP 2813357A1 EP 14171544 A EP14171544 A EP 14171544A EP 2813357 A1 EP2813357 A1 EP 2813357A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dead center
pressure
pressing force
press
bottom dead
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.)
Withdrawn
Application number
EP14171544.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Berthold Daub
Henning Fries
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.)
Grabener Pressensysteme & Co KG GmbH
Original Assignee
Grabener Pressensysteme & Co KG 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 Grabener Pressensysteme & Co KG GmbH filed Critical Grabener Pressensysteme & Co KG GmbH
Publication of EP2813357A1 publication Critical patent/EP2813357A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/28Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof
    • B30B15/281Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof overload limiting devices
    • B30B15/284Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof overload limiting devices releasing fluid from a fluid chamber subjected to overload pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/265Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks using a fluid connecting unit between drive shaft and press ram
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/14Control arrangements for mechanically-driven presses

Definitions

  • the invention relates to a mechanical press for molding processes of molded parts with a top and a bottom tool, which form a mold for the molding between them, and a hydraulically assisted drive for the upper tool and / or the lower tool and for movement between a top dead center and a bottom dead center and a method for molding of moldings in such a mechanical press.
  • Mechanical presses usually equipped as a servo eccentric with an electric drive or toggle presses with hydraulically assisted power transmission for at least one of the tools, are designed for various molding processes, such as embossing metallic bodies, mold hardening or even the production of composite and hybrid materials.
  • molding processes such as embossing metallic bodies, mold hardening or even the production of composite and hybrid materials.
  • the development of new lightweight technologies has progressed in recent years.
  • many different combinations of molding processes are used.
  • the resulting material properties Depending on the joining method used, one usually distinguishes mechanical, thermal and hybrid bonding techniques.
  • Mechanical presses generate the forming forces required for the molding process with appropriate design of frame and drive, wherein the pressing force on the upper and / or lower tool is performed periodically depending on the rotational speed of the flywheel used in the press.
  • the stroke adjustment takes place by means of a rotatable eccentric bushing between the eccentric pin and the connecting rod, and additionally by a plunger adjustment of the bottom dead center.
  • Mechanical presses of the type in question used for example in stamping machines, reach a maximum stroke rate of about 1500 strokes per minute.
  • Mechanical presses for example designed as eccentric and toggle presses, are usually designed as servo presses in which the drive of the tool (s) is electrically assisted.
  • the pressing force is applied by means of a hydraulic system.
  • the principle of operation of such mechanical presses usually provides a continuous forming process without interruption at bottom dead center, in which the forming tools are closed and the nominal pressing force is applied. At least, however, such mechanical presses only have an extremely short residence time in the area of bottom dead center.
  • Hydraulic overload devices on presses are already known from the prior art for this purpose, by means of which it is possible to abruptly reduce the pressure in the hydraulic cylinder (s). Such a hydraulic overload protection is usually provided for the bottom dead center mechanical servo presses. Hydraulic overload devices are for example in the DE 10015785 A1 , of the DE 3810490 C2 , of the DE 4436742 A1 , of the DE 19643104 A1 , of the EP 0114170 B1 , of the DE 4036470 A1 , of the GB 2235404 A or the DE 19805519 C1 disclosed.
  • a disadvantage of such hydraulic overload protection devices is that, according to their purpose, they abruptly reduce the pressure in the hydraulic cylinder, whereby it is not possible to keep molded parts under defined press force ratios over a defined period of time within the mold and if necessary to cure, shape and / or cool under precisely defined conditions.
  • an overload protection for lowering the hydraulic pressure for applying a pressing force to the upper tool and / or the lower tool at least at the bottom dead center, but preferably at the bottom dead center is provided on the device side.
  • This overload protection is in operative connection with at least one release device for targeted and preferably continuous lowering of the hydraulic pressure over a predetermined time and below a predetermined threshold.
  • the release device is designed and operable such that the structure of the hydraulic pressure for applying the pressing force from the threshold value to the nominal force in the passage of the press from bottom dead center to top dead center can be effected.
  • the object of the invention to ensure a targeted release of the press by reducing the pressing force at least at the bottom dead center by means of the hydraulic overload protection solved by simple means.
  • the production of composite and hybrid materials in which a persistence of the press at bottom dead center over a predetermined time and possibly also applying a predetermined pressing force is required can with the invention using a mechanical press of the type in question be realized.
  • the drive for the upper tool and / or the lower tool comprises at least one eccentric and / or a toggle lever.
  • the desired nominal pressing force is applied specifically to the molded part with particularly simple and controllable means, it being particularly preferred if the force distribution on the lower and / or upper tool is applied symmetrically or asymmetrically as required by a toggle lever arrangement or the use of several eccentrics becomes.
  • the predetermined threshold under which the hydraulic pressure is lowered over a predetermined time, adjusted so that no more than 10% of the nominal pressing force can be achieved, preferably the nominal pressing force at bottom dead center and after completion of the lowering process at least almost zero is.
  • the predetermined time over which the hydraulic pressure is lowered by means of the overload safety device and the release device is at least one second, preferably at least three seconds. hereby the desired slow and controlled lowering of the hydraulic pressure is achieved particularly advantageous.
  • the release device is operable so that the structure of the hydraulic pressure for applying the pressing force from the threshold value to the nominal pressing force in the passage of the press from bottom dead center to top dead center is effected.
  • a mechanical press which provides the nominal pressure force at least from reaching the top dead center again without delay, whereas the process of the press from bottom dead center to top dead center, in which the provision of the nominal pressing force is not mandatory, the structure of the nominal press force of the threshold, preferably close to zero. It is thus obtained a mechanical press, in which the cycle times or the stroke speed can be optimally adjusted.
  • the invention is operable by a method comprising the steps of separating upper and lower tool at top dead center of the press, the introduction of the molding or its starting materials in at least a part of the mold, the driving of the press to its bottom dead center, the residence of the press at bottom dead center for a predetermined time, the targeted reduction of the pressing force by lowering the hydraulic pressure and the driving of the press to its top dead center, in which case the biasing pressure is specifically increased.
  • the nominal pressing force is applied to the molding at least over a predetermined period of time and then selectively the hydraulic pressure for applying the pressing force is reduced.
  • the targeted reduction of the pressing force at the bottom dead center takes place only after a predefined time interval of preferably more than two seconds, in particular more than three seconds. This ensures that under defined conditions with respect to the applied pressing forces and the time that the defined pressing forces act on the molding, there is sufficient time for cooling and / or curing and / or connection of the materials or moldings to be molded.
  • the targeted and preferably continuous lowering of the hydraulic pressure takes place along a pressure curve, which is monotonically decreasing in the region of the lowering, preferably in a strictly monotonically decreasing manner.
  • the targeted controlled lowering of the hydraulic pressure, of which the pressing force is directly dependent achieved with particularly simple and easy to control means.
  • the lowering of the hydraulic pressure is thus carried out over the entire process to below the predefined threshold under defined conditions and in particular while ensuring the predetermined minimum times both for maintaining the nominal pressing force or another predetermined pressing force, over a predetermined period, as well as for Lowering to below the threshold.
  • An advantageous arrangement of the pressure storage unit 9 would be as close as possible to the pressure pad 7.1, 7.2, in order to minimize the negative influence of long connecting lines and to reduce the pressure build-up time of the biasing pressure Pv. This leads to an increase in the cycle time of the press and has a positive effect on the availability.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mechanische Presse für Formprozesse von Formteilen, mit einem Ober- und einem Unterwerkzeug, die zwischen sich eine Form für das Formteil ausbilden, sowie einem hydraulisch unterstützten Antrieb für das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überlastsicherung für das Absenken des Hydraulikdrucks zur Aufbringung einer Presskraft auf das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug zumindest am unteren Totpunkt vorgesehen ist, und dass eine Lösevorrichtung zum gezielten und vorzugsweise kontinuierlichen Absenken des Hydraulikdrucks über eine vorab festgelegte Zeit und unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwert vorgesehen ist, wobei die Lösevorrichtung so betreibbar ist, dass der Aufbau des Hydraulikdrucks zum Aufbringen der Presskraft von dem Schwellenwert bis zur Nennpresskraft im Durchlauf der Presse vom unteren Totpunkt bis zum oberen Totpunkt bewirkbar ist.The invention relates to a mechanical press for molding processes of molded parts, with an upper and a lower tool, which form a mold for the molding between them, and a hydraulically assisted drive for the upper tool and / or the lower tool between a top dead center and a bottom dead center , characterized in that an overload protection for lowering the hydraulic pressure for applying a pressing force to the upper tool and / or the lower tool is provided at least at the bottom dead center, and that a release device for targeted and preferably continuous lowering of the hydraulic pressure over a predetermined time and below a predetermined threshold is provided, wherein the release device is operable so that the structure of the hydraulic pressure for applying the pressing force from the threshold value to the nominal pressing force in the passage of the press from bottom dead center to top dead center is effected.

Description

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die Erfindung betrifft ein mechanische Presse für Formprozesse von Formteilen mit einem Ober- und einem Unterwerkzeug, welche zwischen sich eine Form für das Formteil ausbilden, und einem hydraulisch unterstützten Antrieb für das Oberwerkzeug und / oder das Unterwerkzeug und zur Bewegung zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt sowie ein Verfahren zum Formpressen von Formteilen in einer derartigen mechanischen Presse.The invention relates to a mechanical press for molding processes of molded parts with a top and a bottom tool, which form a mold for the molding between them, and a hydraulically assisted drive for the upper tool and / or the lower tool and for movement between a top dead center and a bottom dead center and a method for molding of moldings in such a mechanical press.

2. Stand der Technik2. State of the art

Mechanische Pressen, üblicherweise als Servo-Exzenter mit einem elektrischen Antrieb oder Kniehebelpressen mit hydraulisch unterstützter Kraftübertragung für wenigstens eines der Werkzeuge ausgestattet, sind für verschiedene Formprozesse ausgelegt, wie beispielsweise das Prägen metallischer Körper, das Formhärten oder aber die Herstellung von Verbund- und Hybridwerkstoffen. Insbesondere im Automotive-Bereich ist in den letzten Jahren die Entwicklung neuer Leichtbautechnologien vorangeschritten. Um neue Materialkombinationen wirtschaftlich verbinden zu können, kommen viele unterschiedliche Kombinationen von Formprozessen zum Einsatz. Da auch die entstehenden Materialeigenschaften von den eingesetzten Fügeverfahren abhängig sind, unterscheidet man meist mechanische, thermische und hybride Verbindungstechniken.Mechanical presses, usually equipped as a servo eccentric with an electric drive or toggle presses with hydraulically assisted power transmission for at least one of the tools, are designed for various molding processes, such as embossing metallic bodies, mold hardening or even the production of composite and hybrid materials. Particularly in the automotive sector, the development of new lightweight technologies has progressed in recent years. In order to connect new material combinations economically, many different combinations of molding processes are used. As well as the resulting material properties Depending on the joining method used, one usually distinguishes mechanical, thermal and hybrid bonding techniques.

Auch die Anzahl der im Leichtbau eingesetzten Materialien steigt von Jahr zu Jahr an. Beschränkte sich die Bauteilproduktion früher zumeist auf Verbindungen aus Stahl oder Aluminium, so wurde die Materialpalette insbesondere durch Magnesium, Kunststoff und vielfältige Faserverbundwerkstoffe erweitert. Somit wird, neben der Kombination von artfremden metallischen, auch der Verbindung von Kunststoffmaterial mit Metall eine große Rolle zugeschrieben. Diese so genannten Hybrid- oder Multimaterialwerkstoffe benötigen für ihr Einsatzgebiet exakt angepasste Fügetechnologien, um ihre gewünschten Eigenschaften voll ausspielen zu können.The number of materials used in lightweight construction also increases from year to year. While component production used to be limited mostly to steel or aluminum joints, the material range was expanded, in particular, with magnesium, plastic and a variety of fiber composites. Thus, in addition to the combination of dissimilar metallic, the connection of plastic material with metal plays a major role. These so-called hybrid or multi-material materials require precisely adapted joining technologies for their field of application in order to fully exploit their desired properties.

Mechanische Pressen erzeugen die für den Formprozess erforderlichen Umformkräfte bei entsprechender Auslegung von Gestell und Antrieb, wobei die Presskraft auf das Ober- und / oder Unterwerkzeug periodisch abhängig von der Drehzahl des in der Presse eingesetzten Schwungrades ausgeführt wird. Die Hubeinstellung wiederum erfolgt mittels einer verdrehbaren Exzenterbuchse zwischen Exzenterzapfen und Pleuel, sowie zusätzlich durch eine Stößelverstellung des unteren Totpunkts. Mechanische Pressen der in Rede stehenden Art, eingesetzt beispielsweise in Stanzautomaten, erreichen eine maximale Hubzahl von etwa 1500 Hüben pro Minute.Mechanical presses generate the forming forces required for the molding process with appropriate design of frame and drive, wherein the pressing force on the upper and / or lower tool is performed periodically depending on the rotational speed of the flywheel used in the press. The stroke adjustment in turn takes place by means of a rotatable eccentric bushing between the eccentric pin and the connecting rod, and additionally by a plunger adjustment of the bottom dead center. Mechanical presses of the type in question, used for example in stamping machines, reach a maximum stroke rate of about 1500 strokes per minute.

Es besteht aber auch der Bedarf in bestimmten Formprozessen, die Presse über einen vorab festgelegten Zeitraum geschlossen zu halten, währenddem das Formteil beispielsweise in der Pressform gekühlt oder ein Hybridteil bzw. Verbundteil geformt wird. Derartige Formprozesse wurden bislang mit hydraulischen Pressen und nicht mit mechanischen Pressen der eingangs genannten Art ausgeführt, da ein derartiger Formprozess die Abkehr vom ununterbrochen periodischen Arbeitsablauf bedingt.However, there is also a need in certain molding processes to keep the press closed for a predetermined period of time while cooling the molding, for example in the mold, or molding a hybrid part. Forming processes of this type have hitherto been carried out with hydraulic presses and not with mechanical presses of the type mentioned at the outset, since such a shaping process entails the departure from the continuous periodic work process.

Mechanische Pressen, beispielsweise ausgeführt als Exzenter- und Kniehebelpressen, werden üblicherweise als Servopressen ausgeführt, bei denen der Antrieb des oder der Werkzeuge elektrisch unterstützt wird. Die Presskraft wird hierbei mittels einer Hydraulik aufgebracht. Das Arbeitsprinzip derartiger mechanischer Pressen stellt üblicherweise einen kontinuierlichen Formprozess ohne Unterbrechung am unteren Totpunkt, bei dem die Umformwerkzeuge geschlossen sind und die Nennpresskraft aufgebracht wird, zur Verfügung. Zumindest aber sehen derartige mechanische Pressen nur eine äußerst geringe Verweildauer im Bereich des unteren Totpunkts vor.Mechanical presses, for example designed as eccentric and toggle presses, are usually designed as servo presses in which the drive of the tool (s) is electrically assisted. The pressing force is applied by means of a hydraulic system. The principle of operation of such mechanical presses usually provides a continuous forming process without interruption at bottom dead center, in which the forming tools are closed and the nominal pressing force is applied. At least, however, such mechanical presses only have an extremely short residence time in the area of bottom dead center.

Insbesondere bei Exzenterpressen führt dies jedoch durch ungünstige Reibverhältnisse in der Totlage des Exzenters zu großen Problemen, da nach längerem Verharren in der unteren Totlage schlechte Reibverhältnisse insbesondere aufgrund eines Ausquetschens des Schmieröls aus der Lagerstelle auftreten. Ein Anfahren aus der Totlage unter Nennpresskraft ist schlussendlich nahezu unmöglich und führt geradezu unvermeidlich zu Schäden in den üblicherweise hydrodynamischen Lagern dieser Pressen.In eccentric presses in particular, however, this leads to great problems due to unfavorable friction conditions in the dead center of the eccentric, since, after prolonged staying in the bottom dead center, poor friction conditions occur, in particular due to squeezing out of the lubricating oil from the bearing point. A start from the dead center under nominal pressing force is ultimately almost impossible and almost inevitably leads to damage in the usually hydrodynamic bearings of these presses.

Aus dem Stand der Technik sind zu diesem Zweck bereits hydraulische Überlasteinrichtungen an Pressen bekannt, durch die es möglich ist, den Druck in dem oder den Hydraulikzylindern schlagartig abzubauen. Eine derartige hydraulische Überlastsicherung ist üblicherweise für den unteren Totpunkt mechanischer Servopressen vorgesehen. Hydraulische Überlasteinrichtungen sind beispielsweise in der DE 10015785 A1 , der DE 3810490 C2 , der DE 4436742 A1 , der DE 19643104 A1 , der EP 0114170 B1 , der DE 4036470 A1 , der GB 2235404 A oder der DE 19805519 C1 offenbart.Hydraulic overload devices on presses are already known from the prior art for this purpose, by means of which it is possible to abruptly reduce the pressure in the hydraulic cylinder (s). Such a hydraulic overload protection is usually provided for the bottom dead center mechanical servo presses. Hydraulic overload devices are for example in the DE 10015785 A1 , of the DE 3810490 C2 , of the DE 4436742 A1 , of the DE 19643104 A1 , of the EP 0114170 B1 , of the DE 4036470 A1 , of the GB 2235404 A or the DE 19805519 C1 disclosed.

Nachteilig an derartigen hydraulischen Überlastsicherungen ist jedoch, dass sie ihrem Zweck entsprechend den Druck im Hydraulikzylinder schlagartig abbauen, wodurch es nicht möglich ist, Formteile unter definierten Presskraftverhältnissen über einen definierten Zeitraum hinweg innerhalb der Form zu halten und ggf. unter genau definierten Bedingungen auszuhärten, zu formen und / oder abzukühlen.A disadvantage of such hydraulic overload protection devices, however, is that, according to their purpose, they abruptly reduce the pressure in the hydraulic cylinder, whereby it is not possible to keep molded parts under defined press force ratios over a defined period of time within the mold and if necessary to cure, shape and / or cool under precisely defined conditions.

3. Aufgabe der Erfindung3. Object of the invention

Es war daher eine Aufgabe der Erfindung, eine mechanische Presse zur Verfügung zu stellen, die ein gesteuertes Entspannen der Presse, somit den Abbau der Presskraft im unteren Totpunkt, ermöglicht. Diese Aufgabe der Erfindung wird mit einer mechanischen Presse, umfassend die Merkmale des Anspruchs 1, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.It was therefore an object of the invention to provide a mechanical press, which allows a controlled relaxation of the press, thus reducing the pressing force at the bottom dead center. This object of the invention is achieved with a mechanical press comprising the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are laid down in the dependent claims.

4. Zusammenfassung der Erfindung4. Summary of the invention

Gemäß der Erfindung ist vorrichtungsseitig eine Überlastsicherung für das Absenken des Hydraulikdrucks zur Aufbringung einer Presskraft auf das Oberwerkzeug und / oder das Unterwerkzeug zumindest am unteren Totpunkt, vorzugsweise jedoch am unteren Totpunkt, vorgesehen. Diese Überlastsicherung steht in Wirkverbindung mit wenigstens einer Lösevorrichtung zum gezielten und vorzugsweise kontinuierlichen Absenken des Hydraulikdrucks über eine vorab festgelegte Zeit und unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts. Als "unterer Totpunkt" im Sinne der Erfindung wird dabei derjenige Totpunkt verstanden, bei dem das Presswerkzeug vollständig geschlossen ist, zumindest aber einen minimalen Abstand zwischen den Werkzeugteilen bereitstellt. Erfindungsgemäß ist die Lösevorrich-tung so ausgelegt und betreibbar, dass der Aufbau des Hydraulikdrucks zum Aufbringen der Presskraft von dem Schwellenwert bis zur Nennkraft im Durchlauf der Presse vom unteren Totpunkt bis zum oberen Totpunkt bewirkbar ist.According to the invention, an overload protection for lowering the hydraulic pressure for applying a pressing force to the upper tool and / or the lower tool at least at the bottom dead center, but preferably at the bottom dead center, is provided on the device side. This overload protection is in operative connection with at least one release device for targeted and preferably continuous lowering of the hydraulic pressure over a predetermined time and below a predetermined threshold. As "bottom dead center" in the context of the invention, the dead point is understood in which the pressing tool is completely closed, but at least provides a minimum distance between the tool parts. According to the invention, the release device is designed and operable such that the structure of the hydraulic pressure for applying the pressing force from the threshold value to the nominal force in the passage of the press from bottom dead center to top dead center can be effected.

Hierdurch wird die erfindungsgemäße Aufgabe, ein gezieltes Entspannen der Presse durch Abbau der Presskraft zumindest am unteren Totpunkt mit Hilfe der hydraulischen Überlastsicherung zu gewährleisten, mit einfachen Mitteln gelöst. Somit wird ermöglicht, dass mechanische Pressen auch in Einsatzgebieten Verwendung finden können, die bisher hydraulischen Pressen vorbehalten waren. Insbesondere die Herstellung von Verbund- und Hybridwerkstoffen, bei denen ein Verharren der Presse am unteren Totpunkt über einen vorab festgelegten Zeitpunkt und ggf. auch unter Aufbringung einer vorab festgelegten Presskraft erforderlich ist, kann mit der Erfindung unter Einsatz einer mechanischen Presse der in Rede stehenden Art verwirklicht werden.As a result, the object of the invention to ensure a targeted release of the press by reducing the pressing force at least at the bottom dead center by means of the hydraulic overload protection, solved by simple means. This makes it possible that mechanical presses can be used in applications that were previously reserved for hydraulic presses. In particular, the production of composite and hybrid materials in which a persistence of the press at bottom dead center over a predetermined time and possibly also applying a predetermined pressing force is required, can with the invention using a mechanical press of the type in question be realized.

Es wird bevorzugt, wenn der Antrieb für das Oberwerkzeug und / oder das Unterwerkzeug wenigstens einen Exzenter und / oder einen Kniehebel umfasst. Hierdurch wird mit besonders einfachen und beherrschbaren Mitteln die gewünschte Nennpresskraft gezielt auf das Formteil aufgebracht, wobei insbesondere bevorzugt wird, wenn durch eine Kniehebel-Anordnung oder die Verwendung mehrerer Exzenter die Kraftverteilung auf das Unter- und / oder Oberwerkzeug gezielt symmetrisch oder bei Bedarf asymmetrisch aufgebracht wird.It is preferred if the drive for the upper tool and / or the lower tool comprises at least one eccentric and / or a toggle lever. As a result, the desired nominal pressing force is applied specifically to the molded part with particularly simple and controllable means, it being particularly preferred if the force distribution on the lower and / or upper tool is applied symmetrically or asymmetrically as required by a toggle lever arrangement or the use of several eccentrics becomes.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der vorgegebene Schwellenwert, unter den der Hydraulikdruck über eine vorab festgelegte Zeit abgesenkt wird, so eingestellt, dass höchstens 10 % der Nennpresskraft erreicht werden, vorzugsweise die Nennpresskraft im unteren Totpunkt und nach Abschluss des Absenkvorgangs zumindest nahezu Null beträgt.In a further preferred embodiment of the invention, the predetermined threshold under which the hydraulic pressure is lowered over a predetermined time, adjusted so that no more than 10% of the nominal pressing force can be achieved, preferably the nominal pressing force at bottom dead center and after completion of the lowering process at least almost zero is.

Es wird ebenfalls bevorzugt, wenn die vorab festgelegte Zeit, über die der Hydraulikdruck mittels der Überlastsicherung und der Lösevorrichtung abgesenkt wird, mindestens eine Sekunde, vorzugsweise mindestens drei Sekunden beträgt. Hierdurch wird das gewünschte langsame und gesteuerte Absenken des Hydraulikdrucks besonders vorteilhaft erreicht.It is also preferred if the predetermined time over which the hydraulic pressure is lowered by means of the overload safety device and the release device is at least one second, preferably at least three seconds. hereby the desired slow and controlled lowering of the hydraulic pressure is achieved particularly advantageous.

In der erfindungsgemäßen mechanischen Presse ist die Lösevorrichtung so betreibbar, dass der Aufbau des Hydraulikdrucks zum Aufbringen der Presskraft von dem Schwellenwert bis zur Nennpresskraft im Durchlauf der Presse vom unteren Totpunkt bis zum oberen Totpunkt bewirkbar ist. Somit wird eine mechanische Presse geschaffen, die ohne Verzögerung die Nennpresskraft zumindest ab Erreichen des oberen Totpunkts wieder bereitstellt, wohingegen beim Verfahren der Presse vom unteren Totpunkt bis zum oberen Totpunkt, bei dem das Bereitstellen der Nennpresskraft nicht zwingend erforderlich ist, der Aufbau der Nennpresskraft von dem Schwellenwert, vorzugsweise nahezu Null, bewirkt wird. Es wird somit eine mechanische Presse erhalten, bei der die Taktzeiten oder die Hubgeschwindigkeit optimal eingestellt werden können.In the mechanical press according to the invention, the release device is operable so that the structure of the hydraulic pressure for applying the pressing force from the threshold value to the nominal pressing force in the passage of the press from bottom dead center to top dead center is effected. Thus, a mechanical press is provided which provides the nominal pressure force at least from reaching the top dead center again without delay, whereas the process of the press from bottom dead center to top dead center, in which the provision of the nominal pressing force is not mandatory, the structure of the nominal press force of the threshold, preferably close to zero. It is thus obtained a mechanical press, in which the cycle times or the stroke speed can be optimally adjusted.

Verfahrensseitig ist die Erfindung betreibbar mittels eines Verfahrens, umfassend die Schritte des Trennens von Ober- und Unterwerkzeug am oberen Totpunkt der Presse, des Einbringens des Formteils oder von dessen Ausgangsstoffen in zumindest einen Teil der Form, des Fahrens der Presse bis zu deren unteren Totpunkt, des Verweilens der Presse im unteren Totpunkt für eine vorab festgelegte Zeit, des gezielten Abbaus der Presskraft durch Absenkung des Hydraulikdrucks und des Fahrens der Presse zu deren oberen Totpunkt, wobei hierbei der Vorspanndruck gezielt erhöht wird.Process side, the invention is operable by a method comprising the steps of separating upper and lower tool at top dead center of the press, the introduction of the molding or its starting materials in at least a part of the mold, the driving of the press to its bottom dead center, the residence of the press at bottom dead center for a predetermined time, the targeted reduction of the pressing force by lowering the hydraulic pressure and the driving of the press to its top dead center, in which case the biasing pressure is specifically increased.

Bevorzugt wird insbesondere, wenn am unteren Totpunkt die Nennpresskraft zumindest über einen vorab festgelegten Zeitraum auf das Formteil aufgebracht wird und anschließend gezielt der Hydraulikdruck zum Aufbringen der Presskraft abgebaut wird.It is particularly preferred if at the bottom dead center, the nominal pressing force is applied to the molding at least over a predetermined period of time and then selectively the hydraulic pressure for applying the pressing force is reduced.

Es wird insbesondere bevorzugt, wenn der gezielte Abbau der Presskraft am unteren Totpunkt erst nach einem vorab festgelegten Zeitintervall von vorzugsweise mehr als zwei Sekunden, insbesondere mehr als drei Sekunden, erfolgt. Hierdurch wird sichergestellt, dass unter definierten Bedingungen bezüglich der aufgebrachten Presskräfte und der Zeit, die die definierten Presskräfte auf das Formteil einwirken, ausreichend Zeit zur Abkühlung und / oder Aushärtung und / oder Verbindung der zu formenden Materialien oder Formteile besteht.It is particularly preferred if the targeted reduction of the pressing force at the bottom dead center takes place only after a predefined time interval of preferably more than two seconds, in particular more than three seconds. This ensures that under defined conditions with respect to the applied pressing forces and the time that the defined pressing forces act on the molding, there is sufficient time for cooling and / or curing and / or connection of the materials or moldings to be molded.

Es wird überdies bevorzugt, wenn das gezielte und vorzugsweise kontinuierliche Absenken des Hydraulikdrucks entlang einer Druckkurve erfolgt, die im Bereich des Absenkens monoton fallend, vorzugsweise streng monoton fallend, ausgestaltet ist. Hierdurch wird das gezielt gesteuerte Absenken des Hydraulikdrucks, von dem die Presskraft direkt abhängig ist, mit besonders einfachen und leicht beherrschbaren Mitteln erreicht. Das Absenken des Hydraulikdrucks erfolgt somit über den gesamten Ablauf bis zum Unterschreiten des vorab definierten Schwellenwerts unter definierten Bedingungen und insbesondere unter Gewährleistung der vorab festgelegten Mindestzeiten sowohl für das Aufrechterhalten der Nennpresskraft oder einer anderen vorab festgelegten Presskraft, über einen vorab festgelegten Zeitraum, als auch für das Absenken bis unter den Schwellenwert.It is also preferred if the targeted and preferably continuous lowering of the hydraulic pressure takes place along a pressure curve, which is monotonically decreasing in the region of the lowering, preferably in a strictly monotonically decreasing manner. As a result, the targeted controlled lowering of the hydraulic pressure, of which the pressing force is directly dependent, achieved with particularly simple and easy to control means. The lowering of the hydraulic pressure is thus carried out over the entire process to below the predefined threshold under defined conditions and in particular while ensuring the predetermined minimum times both for maintaining the nominal pressing force or another predetermined pressing force, over a predetermined period, as well as for Lowering to below the threshold.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Absätzen, in denen bevorzugte Ausführungsformen dargelegt sind, näher definiert.

  1. 1. Mechanische Presse für Formprozesse von Formteilen, mit einem Ober- und einem Unterwerkzeug, die zwischen sich eine Form für das Formteil ausbilden, sowie einem hydraulisch unterstützten Antrieb für das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Überlastsicherung für das Absenken des Hydraulikdrucks zur Aufbringung einer Presskraft auf das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug zumindest am unteren Totpunkt vorgesehen ist, und dass eine Lösevorrichtung zum gezielten und vorzugsweise kontinuierlichen Absenken des Hydraulikdrucks über eine vorab festgelegte Zeit und unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwert vorgesehen ist.
  2. 2. Mechanische Presse gemäß Absatz 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formprozesse das Prägen, Formhärten und/oder das Herstellen von Verbund-und Hybridwerkstoffen umfassen.
  3. 3. Mechanische Presse gemäß einem der Absätze 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug einen Exzenter und/oder einen Kniehebel umfasst.
  4. 4. Mechanische Presse gemäß einem der voranstehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Schwellenwert höchstens 10% der Nennpresskraft, vorzugsweise zumindest nahezu Null, beträgt.
  5. 5. Mechanische Presse gemäß einem der voranstehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass die vorab festgelegte Zeit mindestens 1 Sekunde, vorzugsweise mindestens 3 Sekunden, beträgt.
  6. 6. Mechanische Presse gemäß einem der voranstehenden Absätze, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösevorrichtung so betreibbar ist, dass der Aufbau des Hydraulikdrucks zum Aufbringen der Presskraft von dem Schwellenwert bis zur Nennpresskraft im Durchlauf der Presse vom unteren Totpunkt bis zum oberen Totpunkt bewirkbar ist.
  7. 7. Verfahren zum Formpressen von Formteilen in einer mechanischen Presse gemäß einem der voranstehenden Absätze, gekennzeichnet durch die Schritte des Trennens von Ober- und Unterwerkzeug am oberen Totpunkt der Presse, des Einbringens des Formteils oder von dessen Ausgangsstoffen, des Fahrens der Presse bis zu deren unteren Totpunkt, des Verweilens der Presse im unteren Totpunkt für eine vorab festgelegte Zeit, des gezielten Abbaus der Presskraft durch Absenken des Hydraulikdrucks, und des Fahrens der Presse zu deren oberen Totpunkt, wobei hierbei der Vorspanndruck gezielt erhöht wird.
  8. 8. Verfahren gemäß Absatz 7, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Totpunkt die Nennpresskraft auf das Formteil aufgebracht wird.
  9. 9. Verfahren gemäß einem der Absätze 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gezielte Abbau der Presskraft am unteren Totpunkt erst nach einem vorab festgelegten Zeitintervall von vorzugsweise mehr als 2 Sekunden, insbesondere mehr als 3 Sekunden, erfolgt.
  10. 10. Verfahren gemäß einem der Absätze 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das gezielte und vorzugsweise kontinuierliche Absenken des Hydraulikdrucks entlang einer Druckkurve erfolgt, die im Bereich des Absenkens monoton fallend, vorzugsweise streng monoton fallend, ist.
The invention will be further defined in the following paragraphs, in which preferred embodiments are set forth.
  1. 1. Mechanical press for molding processes of molded parts, with an upper and a lower tool, which form a mold for the molding between them, and a hydraulically assisted drive for the upper tool and / or the lower tool between a top dead center and a bottom dead center,
    characterized in that
    an overload protection for lowering the hydraulic pressure for applying a pressing force to the upper tool and / or the lower tool is provided at least at the bottom dead center, and that a release device for targeted and preferably continuous lowering of the hydraulic pressure over a predetermined time and below a predetermined threshold is provided ,
  2. 2. Mechanical press according to paragraph 1, characterized in that the molding processes include the embossing, molding and / or the production of composite and hybrid materials.
  3. 3. Mechanical press according to one of the paragraphs 1 or 2, characterized in that the drive for the upper tool and / or the lower tool comprises an eccentric and / or a toggle lever.
  4. 4. Mechanical press according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the predetermined threshold is at most 10% of the nominal pressing force, preferably at least almost zero.
  5. 5. Mechanical press according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the predetermined time is at least 1 second, preferably at least 3 seconds.
  6. 6. Mechanical press according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the release device is operable so that the structure of the hydraulic pressure for applying the pressing force from the threshold to the nominal pressing force in the passage of the press from bottom dead center to top dead center is effected.
  7. 7. A method for compression molding of molded parts in a mechanical press according to one of the preceding paragraphs, characterized by the steps of separating upper and lower tool at the top dead center of the press, the introduction of the molding or its raw materials, the driving of the press to their bottom dead center, the residence of the press at bottom dead center for a predetermined time, the targeted reduction of the pressing force by lowering the hydraulic pressure, and the driving of the press to its top dead center, in which case the biasing pressure is selectively increased.
  8. 8. The method according to paragraph 7, characterized in that at the bottom dead center, the nominal pressing force is applied to the molding.
  9. 9. The method according to any one of paragraphs 7 or 8, characterized in that the targeted reduction of the pressing force at the bottom dead center after a predetermined time interval of preferably more than 2 seconds, in particular more than 3 seconds, takes place.
  10. 10. The method according to any one of paragraphs 7 to 9, characterized in that the targeted and preferably continuous lowering of the hydraulic pressure takes place along a pressure curve which is monotonically decreasing in the region of lowering, preferably strictly monotone decreasing.

5. Kurze Beschreibung der Figuren5. Brief description of the figures

Die Erfindung wird nachfolgend unter Verweis auf 7 Figuren näher erläutert, wobei aus diesen Figuren schematisch der Aufbau oder Wirkprinzipien der erfindungsgemäßen Vorrichtung hervorgehen. In den Figuren zeigt

Fig. 1
eine schematische Ansicht auf eine erfindungsgemäße mechanische Presse in der Vorderansicht,
Fig. 2
die erfindungsgemäße mechanische Presse aus Figur 1 an ihrem oberen Totpunkt,
Fig. 3
zeigt die erfindungsgemäße mechanische Presse aus Figur 1 an ihrem unteren Totpunkt,
Fig. 4
die erfindungsgemäße mechanische Presse gemäß Figur 1 an ihrem unteren Totpunkt in einem weiteren Betriebszustand,
Fig. 5
zeigt die erfindungsgemäße mechanische Presse gemäß Figur 1 an ihrem oberen Totpunkt in einem weiteren Betriebszustand,
Fig. 6
zeigt ein Schaltschema einer hydraulischen Überlasteinrichtung gemäß dem Stand der Technik, und
Fig. 7
zeigt ein Schaltschema einer erfindungsgemäß verwendeten Überlast-Löseeinrichtung.
The invention will be explained in more detail below with reference to FIG. 7, wherein the structure or active principles of the device according to the invention emerge schematically from these figures. In the figures shows
Fig. 1
a schematic view of a mechanical press according to the invention in front view,
Fig. 2
the mechanical press according to the invention FIG. 1 at its top dead center,
Fig. 3
shows the mechanical press according to the invention FIG. 1 at its bottom dead center,
Fig. 4
the inventive mechanical press according to FIG. 1 at its bottom dead center in a further operating state,
Fig. 5
shows the inventive mechanical press according to FIG. 1 at its top dead center in a further operating state,
Fig. 6
shows a circuit diagram of a hydraulic overload device according to the prior art, and
Fig. 7
shows a circuit diagram of an overload release device used in the invention.

6. Detaillierte Beschreibung der Figuren6. Detailed description of the figures

  • Figur 1 zeigt eine schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen mechanischen Presse, umfassend einen Pressenkörper 1, in dem ein Pressenstößel 3 über zwei Pleuel 5.1, 5.2 zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt gegen eine Tischplatte 2 verschiebbar gelagert ist. Am dem Pressenkörper 1 ist ein Hydraulik-Aggregat 12 angeordnet, über das die maximal zulässige Presskraft des Pressenstößels 3 eingestellt werden kann. Die Pleuel 5.1, 5.2 sind über Exzenter 4.1, 4.2 exzentrisch gelagert, wobei in der hier dargestellten Lage der Pressenstößel 3 an seinem oberen Totpunkt steht. Der Hydraulikdruck wird je Pleuel 5.1, 5.2 von dem Hydraulik-Aggregat 12 aufgebracht und in den jeweiligen Druckanzeigen 8.1, 8.2 angezeigt. Jeder Pleuel 5.1, 5.2 weist eine eigene Druckspindel 6.1, 6.2 sowie je ein Druckkissen 7.1, 7.2 auf. Am Pressenstößel 3 sind zudem eine zentrale Druckspeichereinheit 9 sowie jeweils für jeden Pleuel 5.1, 5.2 eine Löseeinheit 10.1, 10.2 sowie eine Überlasteinheit 11.1, 11.2 zugeordnet. Die Lagerbelastung, dargestellt durch die Vielzahl von Pfeilen an den Bezugszeichen 13.1, 13.2 für jeden Pleuel 5.1, 5.2 ist in der dargestellten oberen Totpunkt-Position des Pressenstößels sehr gering. FIG. 1 shows a schematic front view of a mechanical press according to the invention, comprising a press body 1, in which a press ram 3 is slidably mounted via two connecting rods 5.1, 5.2 between a top dead center and a bottom dead center against a table top 2. On the press body 1, a hydraulic unit 12 is arranged, via which the maximum permissible pressing force of the press ram 3 can be adjusted. The connecting rods 5.1, 5.2 are mounted eccentrically via eccentric 4.1, 4.2, wherein in the position shown here the press ram 3 is at its top dead center. The hydraulic pressure is applied per connecting rod 5.1, 5.2 of the hydraulic unit 12 and displayed in the respective pressure displays 8.1, 8.2. Each connecting rod 5.1, 5.2 has its own pressure spindle 6.1, 6.2 and one pressure pad 7.1, 7.2. At the press ram 3 are also a central pressure storage unit 9 and each for each connecting rod 5.1, 5.2 a release unit 10.1, 10.2 and an overload unit 11.1, 11.2 assigned. The bearing load, represented by the plurality of arrows at the reference numerals 13.1, 13.2 for each connecting rod 5.1, 5.2 is very low in the illustrated top dead center position of the press ram.
  • Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße mechanische Presse gemäß Figur 1 in einem Betriebszustand an ihrem oberen Totpunkt. Die Exzenter 4.1, 4.2 befinden sich in ihrer oberen Totlage, folglich liegen die Exzenterbuchsen 37.1, 37.2 in ihrem oberen Bereich an den Exzentern an. In diesem Betriebszustand sind die Überlast-Druckkissen 7.1, 7.2 mit einem Vorspanndruck PV beaufschlagt, wodurch der Start des Presszyklus der erfindungsgemäßen mechanischen Presse festgelegt ist. Der Vorspanndruck PV bezeichnet den Druck im Zylinderraum eines Druckpunktes ohne Beaufschlagung einer Presskraft. FIG. 2 shows the inventive mechanical press according to FIG. 1 in an operating condition at its top dead center. The eccentrics 4.1, 4.2 are in their upper dead center, thus the eccentric bushes are 37.1, 37.2 in their upper part of the eccentrics. In this operating state, the overload pressure pads 7.1, 7.2 are subjected to a biasing pressure PV, whereby the start of the pressing cycle of the mechanical press according to the invention is fixed. The biasing pressure PV denotes the pressure in the cylinder space of a pressure point without applying a pressing force.
  • Figur 3 zeigt den Betriebszustand der erfindungsgemäßen mechanischen Presse an ihrem unteren Totpunkt, bei dem die mechanische Presse mit der Presskraft FP belastet ist und die Überlast-Druckkissen 7.1, 7.2 mit einem Belastungsdruck PB beaufschlagt sind. Der Belastungsdruck PB bezeichnet den Druck im Zylinderraum eines Druckpunktes, der sich bei Belastung unter Presskraft einstellt. Die Höhe des Druckkissens beträgt h und die auf den Pressenkörper 1 einwirkende Kraft bewirkt eine Verlängerung der Werkzeugeinbauraum-Höhe um eine Mengenänderung δL. Diese auf die Presse 1 einwirkende Kraft bewirkt zudem eine Verformung des Pressenkörpers 1, welche überzeichnet durch die Abweichung der durchgezogenen Linie von der gestrichelt dargestellten Kontur des Pressenkörpers 1 dargestellt ist. Die Lagerbelastung 13.1, 13.2 je Pleuel 5.1, 5.2 ist wiederum mit Pfeilen dargestellt, jedoch anders als in Figur 1 mit einer nach unten gerichteten Orientierung. Die größere Länge der Pfeile deutet die höhere Lagerbelastung aufgrund der Presskraft Fp an. FIG. 3 shows the operating state of the mechanical press according to the invention at its bottom dead center, in which the mechanical press is loaded with the pressing force FP and the overload pressure pad 7.1, 7.2 are subjected to a load pressure PB. The load pressure PB denotes the pressure in the cylinder space of a pressure point, which sets under load under load. The height of the pressure pad is h and the force acting on the press body 1 causes an extension of the tool installation space height by a quantity change δL. This force acting on the press 1 also causes a deformation of the press body 1, which is shown oversubscribed by the deviation of the solid line from the contour of the press body 1 shown in dashed lines. The bearing load 13.1, 13.2 per connecting rod 5.1, 5.2 is in turn shown with arrows, but different than in FIG. 1 with a downward orientation. The greater length of the arrows indicates the higher bearing load due to the pressing force Fp.
  • Figur 4 zeigt die erfindungsgemäße mechanische Presse in einem Betriebszustand an ihrem unteren Totpunkt, bei dem die Druckkissen 7.1, 7.2 jedoch druckentlastet sind, was an den Druckanzeigen 8.1, 8.2 mit der Anzeige P0 dargestellt ist. PO bezeichnet somit den Entlastungsdruck, nach dem gezielten Ablassen einer Ölmenge aus dem Zylinderraum eines Druckpunktes bei gleichzeitigem Abbau der Presskraft Fp gegen Null. Die Presskraft ist somit erfindungsgemäß am dargestellten unteren Totpunkt auf Null abgebaut worden. Die Höhe des Druckkissens beträgt h - δL, wobei die Auffederung der Presse und ihres Pressenkörpers 1 durch den Druckabbau in den Druckkissen 7.1, 7.2 bis auf 0 reduziert wird und ein Teil des Ölvolumens in den Druckkissen 7.1, 7.2 verdrängt wird. Die Lagerbelastung 13.1, 13.2 je Pleuel 5.1, 5.2 weist die gleiche Orientierung wie im Betriebszustand gemäß Figur 3 auf, jedoch ein deutlich geringeres Maß als im Betriebszustand gemäß Figur 3. FIG. 4 shows the mechanical press according to the invention in an operating state at its bottom dead center, in which the pressure pad 7.1, 7.2, however, are depressurized, which is shown on the pressure displays 8.1, 8.2 with the display P0. PO thus designates the relief pressure, after the deliberate discharge of an amount of oil from the cylinder chamber of a pressure point with simultaneous reduction of the pressing force Fp to zero. The pressing force has thus been reduced according to the invention at the bottom dead center shown to zero. The height of the pressure pad is h - δL, wherein the rebound of the press and its press body 1 is reduced by the pressure reduction in the pressure pad 7.1, 7.2 to 0 and a part of the oil volume in the pressure pad 7.1, 7.2 is displaced. The bearing load 13.1, 13.2 per connecting rod 5.1, 5.2 has the same orientation as in the operating state according to FIG. 3 on, but a much lower level than in the operating state according to FIG. 3 ,
  • Figur 5 zeigt die erfindungsgemäße mechanische Presse in einem Betriebszustand an ihrem oberen Totpunkt, wobei während des Aufwärtshub des Pressenstößels 3 der exzentrisch gelagerten Pleuel 5.1, 5.2 die aus dem Überlast-Druckkissen 7.1, 7.2 verdrängte Ölmenge aus der Druckspeichereinheit 9 wieder zugeführt wird, um den Vorspanndruck PV, dargestellt an den Druckanzeigen 8.1, 8.2, wieder bereitzustellen. Hierdurch wird das Ende des Umformzyklus der erfindungsgemäßen mechanischen Presse erreicht. FIG. 5 shows the mechanical press according to the invention in an operating state at its top dead center, wherein during the upward stroke of the press ram 3 of the eccentrically mounted connecting rods 5.1, 5.2, the displaced from the overload pressure pad 7.1, 7.2 oil quantity from the pressure storage unit 9 is fed back to the biasing pressure PV , shown on the pressure displays 8.1, 8.2, to provide again. As a result, the end of the forming cycle of the mechanical press according to the invention is achieved.
  • Figur 6 zeigt eine mechanische Presse mit 2-Punkt-Antrieb über die Exzenter 4.1, 4.2, ausgestattet mit einer Überlastsicherung nach dem Stand der Technik. Im Kraftfluss zwischen den Pleueln 5.1, 5.2 und dem Pressenstößel 3 liegen die Öl-polster bzw. Druckkissen 7.1, 7.2, die mit dem Vorspanndruck Pv vorgespannt sind. Die Presskraft erzeugt bei jedem Arbeitsgang eine Druckerhöhung, die noch unterhalb des eingestellten Abschaltdruckes Pa liegt. Im Überlastfall öffnet bei Erreichen des Abschaltdruckes Pa das Ventil 11.1, 11.2. Der Druck im Druckkissen 7.1, 7.2 bricht schlagartig zusammen und macht den Stößel kraftfrei. Die oben beschriebene Überlastsicherung besteht im Wesentlichen aus den Elementen Hydraulikaggregat 12, bestehend aus den Komponenten 14 - 20, und den Überlasteinheiten 11.1, 11.2, die unmittelbar an den Druckkissen 7.1, 7.2 angeordnet sind. Exzenterpressen verschiedenster Bauart sind in der Regel mit einer hydraulischen Überlastsicherung nach dem oben beschriebenen Stand der Technik ausgerüstet. FIG. 6 shows a mechanical press with 2-point drive via the eccentric 4.1, 4.2, equipped with an overload protection according to the prior art. In the power flow between the connecting rods 5.1, 5.2 and the press ram 3 are the oil pads or pressure pad 7.1, 7.2, biased by the biasing pressure Pv are. The pressing force generated at each operation, a pressure increase, which is still below the set cut-off pressure Pa. In case of overload opens when the cut-off pressure Pa reaches the valve 11.1, 11.2. The pressure in the pressure pad 7.1, 7.2 breaks abruptly and makes the ram force-free. The overload protection described above consists essentially of the elements hydraulic unit 12, consisting of the components 14-20, and the overload units 11.1, 11.2, which are arranged directly on the pressure pad 7.1, 7.2. Eccentric presses of various designs are usually equipped with a hydraulic overload protection according to the above-described prior art.
  • Figur 7 zeigt eine mechanische Presse wie in Figur 6 beschrieben, die jedoch um die Komponenten Löseeinheiten 10.1, 10.2 sowie Druckspeichereinheit 9 und die Ölversorgung 36 der Druckspeichereinheit 9 erweitert wurde. Die Funktion der klassischen Überlastsicherung als Pressenschutz ist gleichermaßen gegeben. Eine kontrollierte Druckreduzierung in den Druckkissen 7.1, 7.2 wird durch die Löseeinrichtung 10.1, 10.2 ermöglicht. Über die Drucksensoren 21.1, 21,2 wird der vorherrschende Kissendruck erfasst, und ein Druckabbau kann über die Drosseln 22.1, 22.2 und die Ablassventile 23.1, 23.2 in den Tank erfolgen. Dies kann je nach anstehendem Kissendruck unabhängig voneinander erfolgen. Eine symmetrische Entlastung der vorgespannten Presse ist anzustreben. Beim Entlasten der Druckkissen 7.1, 7.2 wird eine bestimmte Menge Öl in den Tank abgeleitet. Diese Ölmenge muss dem Druckkissen wieder zugeführt werden, um den Vorspanndruck Pv zu erzeugen. Dies geschieht vorteilhafterweise während des Aufwärtshubes des Pressenstößels 3 zum oberen Totpunkt. Um die Druckkissen in einer relativ kurzen Zeit wieder mit dem zur Entspannung angelassenen Ölvolumen aufzufüllen, wird eine Druckspeichereinheit 9 mit den Einzelkomponenten 8, 24 - 32 bereitgestellt. Diese stellt die erforderliche Ölmenge mit Hilfe eines Druckspeichers 25 in ausreichender Menge zur Verfügung. Die erforderliche Ölmenge wird den Druckkissen 7.1, 7.2 über die Hydraulikventile 29 - 31 während des Aufwärtshubes der Presse zugeführt. Versorgt wird die Druckspeichereinheit 9 von einer Ölversorgung 36, bestehend aus den Komponenten Ölpumpe 35, Druckbegrenzungsventil 34 und Druckfilter 33. FIG. 7 shows a mechanical press as in FIG. 6 described, however, was extended to the components release units 10.1, 10.2 and accumulator unit 9 and the oil supply 36 of the accumulator unit 9. The function of the classic overload protection as press protection is given in equal measure. A controlled pressure reduction in the pressure pad 7.1, 7.2 is made possible by the release device 10.1, 10.2. Via the pressure sensors 21.1, 21.2, the prevailing cushion pressure is detected, and a pressure reduction can take place via the throttles 22.1, 22.2 and the discharge valves 23.1, 23.2 in the tank. This can be done independently depending on pending pad pressure. A symmetrical relief of the prestressed press is to be striven for. When relieving the pressure pad 7.1, 7.2, a certain amount of oil is discharged into the tank. This amount of oil must be returned to the pressure pad to produce the biasing pressure Pv. This is advantageously done during the upward stroke of the press ram 3 to top dead center. In order to refill the pressure pads in a relatively short time with the oil volume started to relax, a pressure storage unit 9 with the individual components 8, 24-32 is provided. This provides the required amount of oil by means of a pressure accumulator 25 in sufficient quantity available. The required amount of oil is the pressure pad 7.1, 7.2 via the hydraulic valves 29 - 31 during the upstroke supplied to the press. The pressure storage unit 9 is supplied by an oil supply 36, consisting of the components oil pump 35, pressure relief valve 34 and pressure filter 33.

Eine vorteilhafte Anordnung der Druckspeichereinheit 9 wäre möglichst in der Nähe der Druckkissen 7.1, 7.2, um den negativen Einfluss von langen Verbindungsleitungen zu minimieren und die Druckaufbauzeit des Vorspanndrucks Pv zu reduzieren. Dies führt zu einer Steigerung der Taktzeit der Presse und wirkt sich positiv auf die Verfügbarkeit aus.An advantageous arrangement of the pressure storage unit 9 would be as close as possible to the pressure pad 7.1, 7.2, in order to minimize the negative influence of long connecting lines and to reduce the pressure build-up time of the biasing pressure Pv. This leads to an increase in the cycle time of the press and has a positive effect on the availability.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Pressenkörperpress body
22
Tischplattetabletop
33
Pressenstößelpress ram
44
Exzentereccentric
55
Pleuelpleuel
66
Druckspindeljackscrew
77
Druckkissencaul
88th
Druckanzeigepressure indicator
99
DruckspeichereinheitAn accumulator assembly
1010
Löseeinheitrelease unit
1111
ÜberlasteinheitOverload unit
1212
Hydraulik-AggregatHydraulic power unit
1313
Lagerbelastungbearing load
1414
Druck-EntlastungsventilPressure relief valve
1515
DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
1616
Luft-HydraulikpumpeAir-hydraulic pump
1717
Druckregelventil LuftPressure control valve air
1818
Absperrventil LuftShut-off valve air
1919
Luftversorgungair supply
2020
Druckanzeigepressure indicator
2121
Drucksensorpressure sensor
2222
Drosselventilthrottle valve
2323
Ablassventildrain valve
2424
Druckschalterpressure switch
2525
Druckspeicheraccumulator
2626
Ablasshahndrain cock
2727
DruckentlastungsventilPressure relief valve
2828
Sicherheitsventilsafety valve
2929
Speicher-AbsperrventilMemory-off valve
3030
Speicher-ZuschaltventilMemory-sequence valve
3131
Sperrventilcheck valve
3232
Rückschlagventilcheck valve
3333
Druckfilterpressure filters
3434
DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
3535
Ölpumpeoil pump
3636
Ölversorgung DruckspeichereinheitOil supply pressure storage unit
3737
Exzenterbuchseeccentric

Claims (5)

Mechanische Presse für Formprozesse von Formteilen, mit einem Ober- und einem Unterwerkzeug, die zwischen sich eine Form für das Formteil ausbilden, sowie einem hydraulisch unterstützten Antrieb für das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt, wobei eine Überlastsicherung für das Absenken des Hydraulikdrucks zur Aufbringung einer Presskraft auf das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug zumindest am unteren Totpunkt vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Lösevorrichtung zum gezielten und vorzugsweise kontinuierlichen Absenken des Hydraulikdrucks über eine vorab festgelegte Zeit und unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwert vorgesehen ist, wobei die Lösevorrichtung so betreibbar ist, dass der Aufbau des Hydraulikdrucks zum Aufbringen der Presskraft von dem Schwellenwert bis zur Nennpresskraft im Durchlauf der Presse vom unteren Totpunkt bis zum oberen Totpunkt bewirkbar ist.
Mechanical press for molding processes of molded parts, with an upper and a lower tool, which form a mold for the molding between them, and a hydraulically assisted drive for the upper tool and / or the lower tool between a top dead center and a bottom dead center, wherein an overload protection is provided for the lowering of the hydraulic pressure for applying a pressing force to the upper tool and / or the lower tool at least at the bottom dead center,
characterized in that
a release device for selectively and preferably continuously lowering the hydraulic pressure over a predetermined time and below a predetermined threshold is provided, wherein the release device is operable such that the structure of the hydraulic pressure for applying the pressing force from the threshold value to the nominal pressing force in the passage of the press bottom dead center up to the top dead center is effected.
Mechanische Presse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formprozesse das Prägen, Formhärten und/oder das Herstellen von Verbund-und Hybridwerkstoffen umfassen.Mechanical press according to claim 1, characterized in that the molding processes include embossing, mold hardening and / or the production of composite and hybrid materials. Mechanische Presse gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für das Oberwerkzeug und/oder das Unterwerkzeug einen Exzenter und/oder einen Kniehebel umfasst.Mechanical press according to one of claims 1 or 2, characterized in that the drive for the upper tool and / or the lower tool comprises an eccentric and / or a toggle lever. Mechanische Presse gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Schwellenwert höchstens 10% der Nennpresskraft, vorzugsweise zumindest nahezu Null, beträgt.Mechanical press according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined threshold is at most 10% of the nominal pressing force, preferably at least almost zero. Mechanische Presse gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorab festgelegte Zeit mindestens 1 Sekunde, vorzugsweise mindestens 3 Sekunden, beträgt.Mechanical press according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined time is at least 1 second, preferably at least 3 seconds.
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