EP0865844A2 - Ziehvorrichtung für eine presse - Google Patents

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EP0865844A2
EP0865844A2 EP98104672A EP98104672A EP0865844A2 EP 0865844 A2 EP0865844 A2 EP 0865844A2 EP 98104672 A EP98104672 A EP 98104672A EP 98104672 A EP98104672 A EP 98104672A EP 0865844 A2 EP0865844 A2 EP 0865844A2
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EP
European Patent Office
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pressure
valve device
piston
press
pulling device
Prior art date
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Withdrawn
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EP98104672A
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Siegfried Baur
Michael Jung
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L Schuler GmbH
Original Assignee
L Schuler GmbH
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Publication date
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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.
  • a generic pulling device is from DE-OS 36 40 788 known.
  • the pressure cheek before the start of the drawing process in the drawing direction accelerated to the speed of the ram.
  • the subsequent sheet metal forming takes place through targeted pressure control in the drawing cylinders.
  • the pressure cheek is used in each case the first piston chamber directed of a drawing cylinder is regulated accordingly Back pressure applied, which is opposite to the pulling direction works.
  • the present invention is therefore based on the object based on a pulling device of the aforementioned Kind to improve in such a way that even at a standstill the press, especially in the event of an emergency stop restarting the same conditions as for Start of the press standstill prevail, so that none Committee must be removed, but rather immediately the interrupted sheet metal forming on the same terms can be made.
  • the control system according to the invention becomes relative simple additional parts achieved. This is especially true then, if already a pressure medium generator existing for the operation of the pulling device Pressure medium generators, e.g. the pump is used the the pre-acceleration piston of the pre-acceleration cylinder activated.
  • control valve device be designed as an electrovalve device which any way by a control command on occurrence a press shutdown is activated.
  • the path-dependent can be done in a constructively simple manner Valve device on the piston rod of the pre-acceleration piston attack with a probe, because the Piston rod at their respective position, in particular the piston rod takes over the reset function of the Pressure cheek up after a done Sheet metal forming. This means the position of the piston rod can thus be used for control in a simple manner the control valve device can be used.
  • a push button e.g. use a roller tappet on an appropriately shaped cam track rolls on the circumference of the piston rod.
  • the drawing cylinder and for its control can a pressure sensor and a proportional valve are used will.
  • the pulling device described below of known design and is also in operated in a known manner. This applies in particular to the pre-acceleration device and the pulling device, which is why only the following for the invention essential parts shown and described in more detail will.
  • the pulling device has a pressure cheek 1 the one piston rod 2 of a pre-acceleration cylinder 3 attacks with a pre-acceleration piston 4.
  • the piston rod 2 is with the pre-acceleration piston 4 in operative connection.
  • the pressure cheek 1 is with Ejector pins 5, above which a sheet holder 6 (shown in broken lines) is arranged.
  • four drawing cylinders 9 are provided, for reasons of clarity only one drawing cylinder 9 in the correct position is drawn while the other three Drawing cylinder 9 only to demonstrate the mode of operation are shown separately.
  • the pre-acceleration cylinder is used to actuate the piston rod 2 3 with a first pressure chamber 10 and a second pressure chamber 11, each Have pressure connections 12 and 13.
  • the device has a further cylinder 14 a piston 15, which also with the piston rod 2 is connected.
  • Each drawing cylinder 9 is provided with a drawing rod 17, one end of which is connected to the pressure cheek 1 is while the other end is in a first piston space 18 of the drawing cylinder 9 protrudes.
  • a drawing piston 19 separates the first piston chamber 18 from a second Piston chamber 20.
  • the filling of the first piston chamber 18 takes place via a filling line 21 with a check valve 22.
  • the second piston chamber 20 is with a pressure accumulator 23 connected.
  • a pressure sensor 24 measures the actual pressure in the first Piston chamber 18. Through a proportional valve 25, the with a tank 26 and a pressure limiting device 27 is connected, takes place in known Way an actual / target pressure control in each first piston chamber 1 of each drawing cylinder 9 for control the forming process for the sheet 8 by a correspondingly controlled back pressure compared to the pressure generated by the ram 7.
  • the parts described so far are of a known type and work in a known way.
  • the solenoid valve device 28 gives the Passage of a pressure medium line 29 from a pump 30 free towards four flow control members 31.
  • the quantity control elements 31 each have a pressure outlet line 32, each one of the four Drawing cylinder 9 leads and there in the first Piston chamber 18 opens.
  • the pump 30 provides at the same time the pump for the pressure medium supply of the pre-acceleration cylinder 3, but for reasons of clarity the connecting lines for this are not shown.
  • Die Valve device 33 has a roller tappet as a sensing element 34, whose role on a curved track 35 on The outer circumference of the piston rod 2 rolls.
  • the path-dependent valve device 33 functions as Safety device for ensuring that the first piston chamber 18 of each drawing cylinder 9 only with pressure medium when the press is at a standstill takes place when this is necessary, i.e. just then when the press stops during a forming process and thus a pressurization in the direction of pull 16 takes place through the ram 7.

Abstract

Eine Ziehvorrichtung für eine Presse ist mit einem Ziehstößel (7), mit einem Blechhalter (6) mit einem darin gehaltenen Blech (8), und mit einer unter dem Blechhalter angeordneten Druckwange (1), die mit einer parallel zur Ziehrichtung verschiebbaren Kolbenstange (2) verbunden ist, versehen. Die Kolbenstange ist mit einem Vorbeschleunigungskolben (4) eines Vorbeschleunigungszylinders (3) wirkverbunden. Ziehzylinder (9) greifen über Ziehstangen (17) an der Druckwange an, wobei die Ziehzylinder Ziehkolben (19) mit ersten (18) und zweiten Kolbenräumen (10) aufweisen. Der erste zur Ziehstange gerichtete Kolbenraum ist während des Ziehvorganges zur Blechumformung druckgeregelt. Bei Pressenstillstand während einer Blechumformung ist eine Steuerventileinrichtung (28) aktivierbar, durch die zur Aufrechterhaltung des bei Beginn des Pressenstillstandes herrschenden Druckes in dem ersten Kolbenraum (18) während der Zeit des Pressenstillstandes durch einen Druckmittelerzeuger (30) Druckmittel in den ersten Kolbenraum einbringbar ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Ziehvorrichtung für eine Presse nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Eine gattungsmäßige Ziehvorrichtung ist aus der DE-OS 36 40 788 bekannt. Durch den Vorbeschleunigungszylinder mit dem Vorbeschleunigungskolben wird die Druckwange vor Beginn des Ziehvorganges in Ziehrichtung auf die Geschwindigkeit des Ziehstößels vorbeschleunigt. Die anschließende Blechumformung erfolgt durch eine gezielte Drucksteuerung in den Ziehzylindern. Hierzu wird jeweils in einem zu der Druckwange der Ziehvorrichtung gerichteten ersten Kolbenraum eines Ziehzylinders ein entsprechend geregelter Gegendruck aufgebracht, der entgegengesetzt zur Ziehrichtung wirkt.
Nachteilig bei der bekannten Ziehvorrichtung ist jedoch, daß bei einer Abschaltung der Presse während eines Ziehvorganges damit auch die Ziehkolben der Ziehzylinder stehenbleiben. Zwar befindet sich in den Kolbenräumen der Ziehzylinder noch Druckmittel, aber da während des Maschinenstillstandes keine Verdrängung mehr stattfindet, kann auch keine Druckregelung stattfinden. Gleichzeitig findet jedoch in den Kolbenräumen zwangsweise ein langsamer Druckabbau, z.B. durch Undichtigkeiten, statt. Die daraus resultierende Druckveränderung im System wird um so großer, je länger der Maschinenstillstand ist. Dies bedeutet, daß die sich in der Presse befindenden Blechteile bei einem Wiederanlaufen der Presse wegen der unkontrollierten Umformung aufgrund veränderter Drücke als Ausschuß aus der Presse entfernt werden müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Ziehvorrichtung der eingangs erwähnten Art derart zu verbessern, daß auch bei einem Stillstand der Presse, insbesondere bei einem Nothalt, nach einem Wiederanlaufen die gleichen Bedingungen wie zu Beginn des Pressenstillstandes herrschen, so daß kein Ausschuß entfernt werden muß, sondern vielmehr sofort die unterbrochene Blechumformung zu gleichen Konditionen vorgenommen werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Steuerung mit der Steuerventileinrichtung, die als eine Art Notsteuerung bei Pressenstillstand dafür sorgt, daß Druckverluste in dem jeweils ersten Kolbenraum der Ziehzylinder durch eine entsprechend gesteuerte Druckmittel Zugabe ausgeglichen werden, wird erreicht, daß bei einem Wiederanlaufen der Presse der gleiche Druck herrscht wie bei Pressenstillstand. Dies bedeutet, die unterbrochene Blechumformung kann mit den gleichen Bedingungen und an der gleichen Stelle fortgesetzt werden, so daß keine Ausschußteile entstehen.
Die erfindungsgemäße Steuerung wird dabei mit relativ einfachen Zusatzteilen erreicht. Dies gilt insbesondere dann, wenn als Druckmittelerzeuger ein bereits für den Betrieb der Ziehvorrichtung vorhandener Druckmittelerzeuger, z.B. die Pumpe verwendet wird, die den Vorbeschleunigungskolben des Vorbeschleunigungszylinders aktiviert.
In einfacher Weise kann die Steuerventileinrichtung als Elektroventileinrichtung ausgebildet sein, die auf beliebige Weise durch einen Steuerbefehl bei Auftreten eines Pressenstillstandes aktiviert wird.
In vorteilhafter Weise kann dabei vorgesehen sein, daß zwischen dem Druckerzeuger und der Steuerventileinrichtung eine wegabhängige Ventileinrichtung angeordnet ist.
Durch diese Maßnahme kann die Aktivierung der Steuerventileinrichtung gezielt nur dann bei einem Pressenstillstand vorgenommen werden, wenn deren Aktivierung erforderlich ist und damit auch keine Schäden verursacht. Dies bedeutet, die Aktivierung wird nur dann vorgenommen, wenn sich die Ziehstangen der Ziehkolben in der Position befinden, in der aufgrund eines Druckes durch den Ziehstößel eine Blechumformung stattfindet. Liegt kein Gegendruck durch den Ziehstößel vor, was z.B. in der oberen Stellung der Ziehvorrichtung der Fall ist, so wird die Steuerventileinrichtung nicht aktiviert.
In konstruktiv einfacher Weise kann die wegabhängige Ventileinrichtung an der Kolbenstange des Vorbeschleunigungskolbens mit einem Tastglied angreifen, denn die Kolbenstange deren jeweilige Position an, insbesondere übernimmt die Kolbenstange die Rückstellfunktion der Druckwange nach oben nach einer erfolgten Blechumformung. Dies bedeutet, die Position der Kolbenstange kann somit in einfacher Weise zur Steuerung der Steuerventileinrichtung verwendet werden.
Als Tastglied läßt sich z.B. ein Rollenstößel verwenden, der auf einer entsprechend geformten Kurvenbahn am Umfang der Kolbenstange abrollt.
Zur Erfassung des Druckes in dem jeweils ersten Kolbenraum der Ziehzylinder und zu dessen Steuerung kann ein Druckaufnehmer und ein Proportionalventil verwendet werden.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.
Grundsätzlich ist die nachfolgend beschriebene Ziehvorrichtung von bekannter Bauart und wird auch in bekannter Weise betrieben. Dies gilt insbesondere für die Vorbeschleunigungseinrichtung und die Zieheinrichtung, weshalb nachfolgend nur die für die Erfindung wesentlichen Teile dargestellt und näher beschrieben werden.
Die Ziehvorrichtung weist eine Druckwange 1 auf, an der eine Kolbenstange 2 eines Vorbeschleunigungszylinders 3 mit einem Vorbeschleunigungskolben 4 angreift. Die Kolbenstange 2 ist mit dem Vorbeschleunigungskolben 4 in Wirkverbindung. Die Druckwange 1 ist mit Auswerferstiften 5 versehen, über denen ein Blechhalter 6 (gestrichelt dargestellt) angeordnet ist. Ein Ziehstößel 7, der während des Umformungsvorganges auf ein auf dem Blechhalter 6 gelegtes Blech 8 einwirkt, erzeugt in Verbindung mit Ziehzylinder 9 den Umformvorgang für das Blech 8. Bei dem Ausführungsbeispiel sind vier Ziehzylinder 9 vorgesehen, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen nur ein Ziehzylinder 9 lagerichtig eingezeichnet ist, während die drei übrigen Ziehzylinder 9 nur zur Demonstration der Wirkungsweise separat dargestellt sind.
Zum Betätigen der Kolbenstange 2 ist der Vorbeschleunigungszylinder 3 mit einem ersten Druckraum 10 und einem zweiten Druckraum 11 versehen, die jeweils Druckanschlüsse 12 und 13 aufweisen.
Die Vorrichtung weist einen weiteren Zylinder 14 mit einem Kolben 15 auf, der ebenfalls mit der Kolbenstange 2 verbunden ist. Nach Beendigung eines Umformvorganges, d.h. wenn sich der Ziehstößel 7 in seinem unteren Totpunkt befindet, wird die Druckwange 1 durch eine entsprechende Druckbeaufschlagung des Kolbens 15, der sich zu diesem Zeitpunkt in seiner unteren Position befindet, entgegen der Ziehrichtung gemäß Pfeil 16, wieder mit allen daran angebrachten Bauteilen nach oben in die Grundposition gefahren.
Jeder Ziehzylinder 9 ist mit einer Ziehstange 17 versehen, deren eines Ende mit der Druckwange 1 verbunden ist, während das andere Ende in einen ersten Kolbenraum 18 des Ziehzylinders 9 ragt. Ein Ziehkolben 19 trennt den ersten Kolbenraum 18 von einem zweiten Kolbenraum 20. Die Befüllung des ersten Kolbenraumes 18 erfolgt über eine Fülleitung 21 mit einem Rückschlagventil 22. Der zweite Kolbenraum 20 ist mit einem Druckspeicher 23 verbunden .
Ein Druckaufnehmer 24 mißt den IST-Druck im ersten Kolbenraum 18. Durch ein Proportionalventil 25, das mit einem Tank 26 und einer Druckbegrenzungseinrichtung 27 in Verbindung steht, erfolgt in bekannter Weise eine Ist-/Soll-Druckregelung in dem jeweils ersten Kolbenraum 1 jedes Ziehzylinders 9 zur Steuerung des Umformvorganges für das Blech 8 durch einen entsprechend gesteuerten Gegendruck gegenüber dem durch den Ziehstößel 7 erzeugten Druck.
Die bisher beschriebenen Teile sind von bekannter Bauart und funktionieren in bekannter Weise. Tritt nun, z.B. durch eine Notausschaltung, ein Pressenstillstand während eines Umformvorganges auf, so wird eine Steuerventileinrichtung in Form einer Elektroventileinrichtung 28 durch einen entsprechenden Steuerimpuls aktiviert. Die Elektroventileinrichtung 28 gibt den Durchgang einer Druckmittelleitung 29 von einer Pumpe 30 in Richtung zu vier Mengenregelgliedern 31 frei. Die Mengenregelglieder 31 besitzen jeweils eine Druckausgangsleitung 32, die jeweils zu einem der vier Ziehzylinder 9 führt und dort in den jeweils ersten Kolbenraum 18 mündet. Die Pumpe 30 stellt gleichzeitig die Pumpe für die Druckmittelversorgung des Vorbeschleunigungszylinders 3 dar, wobei jedoch aus Übersichtlichkeitsgründen die Verbindungsleitungen hierfür nicht dargestellt sind.
Zwischen der Pumpe 30 als Druckmittelerzeuger und der Elektroventileinrichtung 28 als Steuerventileinrichtung befindet sich in der Druckmittelzuleitung 29 eine wegabhängig aktivierbare Ventileinrichtung 33. Die Ventileinrichtung 33 weist als Tastglied einen Rollenstößel 34 auf, dessen Rolle an einer Kurvenbahn 35 am Außenumfang der Kolbenstange 2 abrollt.
Die wegabhängige Ventileinrichtung 33 fungiert als Sicherheitseinrichtung dafür, daß eine Versorgung des jeweils ersten Kolbenraumes 18 jedes Ziehzylinders 9 mit Druckmittel bei einem Pressenstillstand nur dann stattfindet, wenn dies erforderlich ist, d.h. nur dann, wenn der Pressenstillstand während eines Umformvorganges und damit einer Druckbeaufschlagung in Ziehrichtung 16 durch den Ziehstößel 7 stattfindet.
Wie ersichtlich ist der Verlauf der Kurvenbahn 35 dergestalt, daß die Ventileinrichtung 33 nur dann Druckmittel in Richtung zu der Elektroventileinrichtung 28 durchläßt, wenn sich die Kolbenstange 2 nach unten bewegt. Nach der Rückstellbewegung der Kolbenstange 2 nach Beendigung des Umformvorganges ist der Durchgang geschlossen.
Solange jedoch die Elektroventileinrichtung 28 nicht aktiviert ist, wird kein Druckmittelstrom zu den Mengenregelgliedern 31 weitergegeben. Erst bei einer Aktivierung der Elektroventileinrichtung 28 in Verbindung mit einer Position der wegabhängigen Ventileinrichtung 33 während des Umformvorganges für das Blech 8 in Offenstellung wird Druckmittel von der Pumpe 30 jeweils in den ersten Kolbenraum 18 jedes Ziehzylinders 9 eingeleitet. Durch die Druckaufnehmer 24 und die Proportionalventile 25 wird dabei dafür gesorgt, daß entsprechend dosiert jeweils der Druck in dem ersten Kolbenraum 18 so geregelt wird, daß der zu Beginn des Pressenstillstandes in dem ersten Kolbenraum herrschenden Druck während des gesamten Pressenstillstandes beibehalten wird. Läuft die Presse wieder an, wird die Elektroventileinrichtung 28 deaktiviert und die Ziehvorrichtung setzt in bekannter Weise mit den korrekten Kolbendruckverhältnissen im System den Umformvorgang für das Blech 8 fort.

Claims (8)

  1. Ziehvorrichtung für eine Presse, mit einem Ziehstößel, mit einem Blechhalter mit einem darin gehaltenen Blech, mit einer unter dem Blechhalter angeordneten Druckwange, die mit einer parallel zur Ziehrichtung verschiebbaren Kolbenstange verbunden ist, welche mit einem Vorbeschleunigungskolben eines Vorbeschleunigungszylinders wirkverbunden ist, und Ziehzylindern, die über Ziehstangen an der Druckwange angreifen, wobei die Ziehzylinder Ziehkolben mit ersten und zweiten Kolbenräumen aufweisen, wobei der erste zur Ziehstange gerichtete Kolbenraum während des Ziehvorganes zur Blechumformung druckgesteuert ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    bei Pressenstillstand während einer Blechumformung eine Steuerventileinrichtung (28) aktivierbar ist, durch die zur Aufrechterhaltung des bei Beginn des Pressenstillstandes herrschenden Druckes in dem ersten Kolbenraum (18) während der Zeit des Pressenstillstandes durch einen Druckmittelerzeuger (30) Druckmittel in den ersten Kolbenraum (18) einbringbar ist.
  2. Ziehvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Druckmittelerzeuger eine Pumpe (30) ist.
  3. Ziehvorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die für den Vorbeschleunigungszylinder (3) vorgesehene Pumpe gleichzeitig die Pumpe (30) für die Steuerventileinrichtung (28)ist.
  4. Ziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Steuerventileinrichtung eine Elektroventileinrichtung (28) ist, die mit einer der Ziehzylinderanzahl entsprechenden Anzahl von Mengenregelgliedern (32) verbunden ist.
  5. Ziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zwischen dem Druckerzeuger (30) und der Steuerventileinrichtung, (28) eine wegabhängig steuerbare Ventileinrichtung (33) angeordnet ist, die den Druckmittelfluß zu der Steuerventileinrichtung (28) während der Umformzeit des Bleches freigibt.
  6. Ziehvorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die wegabhängige Ventileinrichtung (33) an einer Kurvenbahn (33) der Kolbenstange (2) mit einem Tastglied (34) angreift.
  7. Ziehvorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Tastglied der wegabhängigen Ventileinrichtung (33) als Rollenstößel (34) ausgebildet ist.
  8. Ziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Ziehzylinder (9) mit einem den Druck-Ist-Wert messenden Druckaufnehmer (24) und einem den Druck im ersten Kolbenraum regelnden Proportionalventil (25) versehen ist.
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