DE4032338A1 - Ziehapparat in ziehstufen von pressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Ziehapparate in Pressen, mit einer Druck­ wange zur Blechhaltung beim Ziehen, mit über die Druckwange auf Blech­ halter in den Werkzeugen wirkende Druckzylinder, deren Druck separat über Steuermittel einstellbar ist, und mit Sperrzylindern für ein ge­ steuertes Hochbringen des Blechhalters nach dem Ziehen.

Ziehapparate dienen der Erzeugung der Blechhaltekräfte während der Umformung (Ziehen) und der Auswerferbewegung (Hochbringen) des Ziehteils aus dem Werkzeug einer Presse. Die Blechhaltekräfte bzw. Ge­ genhaltekräfte beim Ziehen werden von Druckzylindern aufgebracht, de­ ren Druck separat auf die Zieherfordernisse, Vermeidung von Rissen und Faltenbildung, einstellbar ist. Die Auswerferbewegung für das Hochbringen des geformten Ziehteils wird über Sperrzylinder gesteu­ ert.

Aus der EP 0 173 755 A1 ist es bekannt, die Blechhaltekräfte in den verschiedenen Andruckbereichen vor und während der Umformung anzu­ passen. Aus der DE 35 05 984 A1 ist es bei einem Ziehapparat bekannt, die Auswerferbewegung des Blechhalters zeitverzögert auf die Hochlauf­ bewegung des Stößels und die Geschwindigkeit der Auswerferbewegung zu steuern. Aus der DE 38 07 683 A1 sind zudem noch weitere Steuerungs­ maßnahmen für den Blechhalter bekannt. So dient beispielsweise die Be­ wegung und der Stopp eines Druckzylinderkolbens der Bewegungsbegren­ zung des Kolbens eines weiteren Druckzylinders, hier eines Ziehzylin­ ders. Weiterhin zeigt diese Druckschrift eine geteilte Druckwange, de­ ren Segmente einzeln druckbeaufschlagbar sind.

Aus der DE 28 06 528 B2 ist zwar eine Einrichtung zur mechani­ schen Höheneinstellung von vier Druckpunkten eines Blechhalters be­ kannt. Die Aufgabe nach der Erfindung wird durch diese Maßnahme bei gattungsgemäßen Ziehapparaten jedoch nicht gelöst.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Auswerferbewegung der Druck­ zylinder in einer gezielt vorgebbaren Stellung, z. B. nach 10 mm zu un­ terbrechen und die Hochbringerbewegung für die Druckwange zu einem späteren, zeitlich verzögerten Augenblick erneut aufzunehmen. Hierbei soll einerseits die Ausgangslage für den Ziehbeginn steuerbar, als auch der untere Totpunkt für den Ziehapparat auf die Werkzeugerforder­ nisse einstellbar sein.

Die Aufgabe ist gelöst bei einem Ziehapparat gattungsgemäßer Art durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1.

Jedes der Segmente der Druckwange ist feinfühlig auf die Erforder­ nisse des Ziehens in Teilbereichen des Ziehteils einstellbar. Die al­ len Kolbenstangen bzw. allen Druckstangen gemeinsame Konsole ermög­ licht eine gemeinsame Steuerung der Hochlaufbewegung aller Druckstan­ gen. Die Ventilsteuerung gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine exakte Ein­ haltung des vorbestimmten Rastpunktes der Auswerferbewegung.

Die Merkmale der weiteren Ansprüche kennzeichnen vorteilhafte und für sich erfinderische Ausgestaltungen.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Ziehapparat nach der Erfindung in teilweise geschnittener Ansicht,

Fig. 2 eine Ansicht auf die geteilte Druckwange in dem Ziehapparat nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit Sperrvor­ richtung und Hubeinstellung,

Fig. 4 in einem Diagramm die Stößel- und Ziehapparat­ bewegungen und

Fig. 5 eine Hydraulikschaltung für die Sperrzylinder.

Die Druckwange 3 besteht aus Segmenten 4 und ist in dem Pressen­ tisch 1 heb- und senkbar gelagert. Die Segmente 4 sind untereinander über Kugel- od. dgl. Gelenke 7 verbunden. Hierfür sind einander unter­ fassende Anschläge 46 vorgesehen. Der insgesamt mit 2 angedeutete Ziehapparat weist eine Zylinderbrücke 8 auf, die in dem Pressentisch 1 befestigt ist. An der Zylinderbrücke 8 sind Ziehzylinder 9, ein Vor­ beschleunigungszylinder 11 und Sperrzylinder 14 angeordnet. Die Zieh­ zylinder 9 greifen über Druckstangen 10 in der Verlängerung der Kol­ benstangen unterhalb an einer Konsole 5 an. Die Konsole 5 ist über Druckstangen mit Kugel- od. dgl. Gelenken 6 an die Segmente 4 gelegt. Die Konsole 5 ist mit der Bewegung der Druckstangen 10 heb- und senk­ bar sowie von den Sperrzylindern 14 und deren Kolbenstangen in der Hochlaufbewegung sperrbar. Die Sperrzylinder 14 wirken hierfür mit einer Hubbrücke 12 zusammen. Diese bildet vermittels Spannbolzen 13 mit der Konsole 5 und den Segmenten 4 eine Baugruppe, die eine gegen­ seitige Bewegung der Segmente 4 im wesentlichen in Druckrichtung der Segmente 4 untereinander zuläßt.

Fig. 2 zeigt den Angriff der von den Ziehzylindern 9 beaufschlag­ ten Druckstangen 10 über die Kugel- od. dgl. Gelenke 6 in den Eckbe­ reichen 45 der Segmente 4. Die Sperrzylinder 14 greifen mittig zur Konsole 5 und beidseitig zu dem Vorbeschleunigungszylinder 11 an. Der Vorbeschleunigungszylinder 11 wirkt in Ziehrichtung auf die Hubbrücke 12 und bewirkt somit eine Abwärtsbewegung der Segmente 4 und des Blechhalters im Werkzeug kurz vor dem Auftreffen des Werkzeugober­ teils auf das Ziehteil.

Fig. 3 zeigt mit der Zylinderbrücke 8 und der Hubbrücke 12 die be­ sondere Anordnung des Vorbeschleunigungszylinders 11 und eines von z. B. zwei Sperrzylindern 14. Der zweite Sperrzylinder ist mit 14′ an­ gedeutet. Die Sperrzylinder 14 weisen einen Druckraum 47 (Fig. 5) auf, der nach unten von einem Kolben 15 abgeschlossen ist. Gegen den Kolben 15 ist von unten eine Spindel 22 führbar, die in einer Gewinde­ buchse 23 in der Hubbrücke 12 nach oben aus dieser heraus schraubbar und nach unten in diese hinein schraubbar ist. Der zwischen Spindel 22 und Kolben 15 vermittels Verstellung der Spindel 22 einstellbare Abstand 48 bestimmt den Zeitpunkt, in dem der Hochlauf des Ziehappa­ rats unterbrochen wird (36 in Fig. 4). Der obere Teil der Spindel 22 wirkt über eine Längsnut-Paßfederverbindung 20 mit einer Nabe 18 zu­ sammen. Die Nabe 18 ist in einem Lager an dem Kolbeneinsatz 16 dreh­ bar gelagert. Die Nabe 18 und somit die Gewindespindel 22 stehen über eine Zahnradpaarung 19 mit einem Stellmittel 21 in Drehverbindung.

In gleicher Weise bildet der Kolben des Vorbeschleunigungszylin­ ders 11 mit einer mittig zur Hubbrücke 12 in einer Gewindebuchse 30 drehgelagerten Gewindespindel 29 eine frühere oder spätere Mitnahme der Hubbrücke 12 bei Beaufschlagung des Vorbeschleunigungszylinders 11. Die Spindel 29 ist über eine Längsnut-Paßfederverbindung 28 in ihrem oberen Teil mit einer in einem Lager 26 an dem Vorbeschleuni­ gungszylinder 11 gelagerten Nabe 27 und eine Zahnradpaarung 25 mit einem Stellmittel 24 in Drehverbindung.

Das Diagramm in Fig. 4 zeigt mit der Kurve 31 den Bewegungsver­ lauf des Stößels - Hub über der Zeit bzw. dem Drehwinkel -. Mit 35 ist der untere Totpunkt der Bewegung des Stößels der Presse angege­ ben, der in diesem Diagramm auch der untere Totpunkt des Ziehapparats ist. Entsprechend den Werkzeugdimensionen (Höhenmaße) und der Verwen­ dung unterschiedlich langer Druckbolzen zwischen den Segmenten 4 und dem Blechhalter oder den Blechhaltern in einem auf dem Pressentisch 1 aufgesetzten Werkzeug wird der untere Totpunkt des Ziehapparats zwar zeitgleich mit dem Totpunkt des Stößels erreicht; die Höhe der Tot­ punktlage kann jedoch variieren. Mit 32 ist eine Hochlage der Druck­ wange 3 bzw. deren Segmente 4 dargestellt. Die Beaufschlagung des Vor­ beschleunigungszylinders 11 bewirkt eine Absenkung der Segmente 4 im Bereich 34 vor dem Auftreffen des Werkzeugoberteils auf dem Ziehteil. Das Herausschrauben der Spindel 29 aus der Hubbrücke 12 in Fig. 3 nach oben führt zu einer Hochlage, die z. B. durch Position 33 in Fig. 4 angedeutet wurde. Mit 34′ ist wiederum die Vorbeschleunigung der Segmente 4 angedeutet. Um den Ziehapparat mit den Segmenten 4 in der Hochlaufbewegung 37 zu unterbrechen, sind die in Fig. 5 gezeigten Ven­ tile 38 und 39 entsprechend zu beaufschlagen. Mit 36 ist eine Halt- Phase des Ziehapparats dargestellt, um das Ziehteil, nachdem es aus der Form des Werkzeugs ausgehoben worden ist, dem Werkzeug zu entneh­ men.

In der Ziehphase ist das in Fig. 5 gezeigte Ventil 38 offen ge­ schaltet. Dadurch sind die Druckräume 47 des Sperrzylinders 14 mit einer Niederdruckquelle 40 verbunden. Hierdurch füllt sich der in der Hochlaufphase 37 sich verkleinernde Druckraum 47 mit Hydrauliköl. Um nun die Halt-Phase 36 des Ziehapparats zu bewirken, ist zu einem Zeit­ punkt, der mit 44 in Fig. 4 angedeutet ist, das Ventil 39 zu öffnen. Dadurch sind die Druckräume 47 der Sperrzylinder 14 mit einer Hoch­ druckquelle 41 verbunden. Das Ventil 38 kann zu diesem Zeitpunkt ge­ schlossen werden. Weitere, an sich auch von der Anwendung her bekann­ te Mittel zur Druckkonstanz und zur Vermeidung von Druckrückschlägen sind in Fig. 5 nicht dargestellt. Das Ventil 42 dient der Steuerung des Ziehapparats in der Hochlaufphase 37. Hierbei werden die Druck­ räume 47 mit einem Ölablaß 43 verbunden.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Pressentisch
2 Ziehapparat
3 Druckwange
4 Segment
5 Konsole
6 Kugel- od. dgl. Gelenk
7 Kugel- od. dgl. Gelenk
8 Zylinderbrücke
9 Ziehzylinder
10 Druckstange
11 Vorbeschleunigungszylinder
12 Hubbrücke
13 Spannbolzen
14 Sperrzylinder 14′
15 Kolben
16 Kolbeneinsatz
17 Lager
18 Nabe
19 Zahnradpaarung
20 Längsnut-Paßfederverbindung
21 Stellmittel
22 Spindel
23 Gewindebuchse
24 Stellmittel
25 Zahnradpaarung
26 Lager
27 Nabe
28 Längsnut-Paßfederverbindung
29 Gewindespindel
30 Gewindebuchse
31 Kurve Bewegungsverlauf Stößel
32 TO1 Ziehapparat
33 TO2 Ziehapparat
34 Vorbeschleunigungsbereich 34′
35 TU Stößel/Ziehapparat
36 Aushebestellung/Haltphase
37 Hochlaufbewegung Ziehapparat
38 Wegeventil
39 Wegeventil
40 Niederdruckquelle
41 Hochdruckquelle
42 Proportionalventil
43 Ölwanne
44 Umschaltpunkt (hoher Druck) 45 Eckbereich
46 überstehender Anschlag
47 Druckraum
48 Abstand

Claims (5)

1. Ziehapparat in Ziehstufen von Pressen, mit einer Druckwange zur Blechhaltung beim Ziehen, mit über die Druckwange auf Blechhalter in den Werkzeugen wirkende Druckzylinder, deren Druck separat über Steuermittel einstellbar ist, und mit Sperrzylindern für ein gesteuer­ tes Hochbringen des Blechhalters nach dem Ziehen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckwange (3) in Segmente (4) unterteilt ist, die einzeln und auch gemeinsam gegen den bzw. die Blechhalter legbar sind, daß zumindest in den Eckbereichen (45) jedes der Segmente (4) ein Druckzylinder (9) angreift, daß die Druckzylinder (9) pressenfest angeordnet sind und die von diesen beaufschlagten Kolbenstangen bzw. Druckstangen (10) in der Verlängerung der Kolbenstangen über eine al­ len Druckstangen (10) gemeinsame heb- und senkbare Konsole (5) starr miteinander verbunden sind, und daß zumindest ein gestellfester Sperr­ zylinder (14) an der Konsole (5) angreift, dessen Sperr- (Druck-)raum (47) vermittels Ventilen (38, 39, 42) in Abhängigkeit von der Stößel­ bewegung (31) mit einer Druckquelle (40, 41) oder mit einem Ölablaß (43) fließverbindbar ist.

2. Ziehapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperr-(Druck-)raum (47) des Sperrzylinders (14), bei Verwen­ dung mehrerer Sperrzylinder (14) deren Sperräume (47), vermittels Ven­ tilsteuerung (38, 39) einerseits an eine Druckquelle (40) für einen hohen Volumenstrom, andererseits an eine Druckquelle (41) für einen hohen Druck schaltbar sind.

3. Ziehapparat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine pressenfeste Zylinderbrücke (8), an der die Ziehzylinder (9) und Sperrzylinder (14) fest gelagert sind, durch eine unterhalb der Seg­ mente (4) angeordnete und mit diesen heb- und senkbare Konsole (5), an der die Ziehzylinder (9) über Druckstangen (10) angreifen, durch eine Hubbrücke (12) unterhalb der Zylinderbrücke (8), die vermittels Spannbolzen (13) mit den Segmenten (4) und der Konsole (5) heb- und senkbar ist, und durch eine Spindel (29), die in einer in der Hub­ brücke (12) befestigten Gewindebuchse (30) drehbar gelagert und durch ein Stellmittel (24) verstellbar ist zum Herausschrauben aus der Hub­ brücke (12) oder Hineinschrauben in diese zum Anschlag an der Zylin­ derbrücke (8).

4. Ziehapparat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Druckzylinder (11) für die Vorbeschleunigung von Druck­ wange (3, 4), Konsole (5) und Brückenteil (12) in Ziehrichtung, wobei die erste Spindel (29) von unten gegen den Kolben bzw. die Kolben­ stange des Druckzylinders (11) legbar ist.

5. Ziehapparat nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine pressenfeste Zylinderbrücke (8), an der die Ziehzylinder (9) und Sperrzylinder (14) fest gelagert sind, durch eine unterhalb der Seg­ mente (4) angeordnete und mit den Segmenten (4) heb- und senkbare Kon­ sole (5), an der die Ziehzylinder (9) über Druckstangen (10) angrei­ fen, durch eine Hubbrücke (12) unterhalb der Zylinderbrücke (8), die vermittels Spannbolzen (13) mit den Segmenten (4) und der Konsole (5) heb- und senkbar ist, durch eine erste Spindel (29), die in einer in der Hubbrücke (12) befestigten Gewindebuchse (30) vermittels Stellmit­ tel (24) aus der Hubbrücke (12) heraus und in diese hinein schraubbar ist zum Anschlag an der Zylinderbrücke (8), und durch eine zweite Spindel je Sperrzylinder (14), die in einer in der Hubbrücke (12) be­ festigten Gewindebuchse (23) vermittels Stellmittel (21) aus der Hub­ brücke (12) heraus und in diese hinein schraubbar ist und die von un­ ten mit dem Kolben (15) des Vorbeschleunigungszylinders (14) in Wirk­ verbindung bringbar ist.