[0001] Die Erfindung betrifft Ziehapparate in 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 gesteuertes Hochbringen des Blechhalters nach dem Ziehen.
[0002] Ziehapparate dienen der Erzeugung der Blechhaltekräfte während der Umformung (Ziehen)
und der Auswerferbewegung (Hochbringen) des Ziehteils aus dem Werkzeug einer Presse.
Die Blechhaltekräfte bzw. Gegenhaltekräfte beim Ziehen werden von Druckzylindern
aufgebracht, deren Druck separat auf die Zieherfordernisse, Vermeidung von Rissen
und Faltenbildung, einstellbar ist. Die Auswerferbewegung für das Hochbringen des
geformten Ziehteils wird über Sperrzylinder gesteuert.
[0003] Aus der EP 0 173 755 A1 ist es bekannt, die Blechhaltekräfte in den verschiedenen
Andruckbereichen vor und während der Umformung anzupassen. Aus der DE 35 05 984 A1
ist es bei einem Ziehapparat bekannt, die Auswerferbewegung des Blechhalters zeitverzögert
auf die Hochlaufbewegung des Stößels und die Geschwindigkeit der Auswerferbewegung
zu steuern. Aus der DE 38 07 683 A1 sind zudem noch weitere Steuerungsmaßnahmen für
den Blechhalter bekannt. So dient beispielsweise die Bewegung und der Stopp eines
Druckzylinderkolbens der Bewegungsbegrenzung des Kolbens eines weiteren Druckzylinders,
hier eines Ziehzylinders. Weiterhin zeigt diese Druckschrift eine geteilte Druckwange,
deren Segmente einzeln druckbeaufschlagbar sind.
[0004] Aus der DE 28 06 528 B 2 ist zwar eine Einrichtung zur mechanischen Höheneinstellung
von vier Druckpunkten eines Blechhalters be kannt. Die Aufgabe nach der Erfindung
wird durch diese Maßnahme bei gattungsgemäßen Ziehapparaten jedoch nicht gelöst.
[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, die Auswerferbewegung der Druckzylinder in einer gezielt
vorgebbaren Stellung, z.B. nach 10 mm zu unterbrechen 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 Werkzeugerfordernisse einstellbar sein.
[0006] Die Aufgabe ist gelöst bei einem Ziehapparat gattungsgemäßer Art durch die kennzeichnenden
Merkmale von Anspruch 1.
[0007] Jedes der Segmente der Druckwange ist feinfühlig auf die Erfordernisse des Ziehens
in Teilbereichen des Ziehteils einstellbar. Die allen Kolbenstangen bzw. allen Druckstangen
gemeinsame Konsole ermöglicht eine gemeinsame Steuerung der Hochlaufbewegung aller
Druckstangen. Die Ventilsteuerung gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine exakte Einhaltung
des vorbestimmten Rastpunktes der Auswerferbewegung.
[0008] Die Merkmale der weiteren Ansprüche kennzeichnen vorteilhafte und für sich erfinderische
Ausgestaltungen.
[0009] Anhand eines Ausführungsbeispiels soll im folgenden die Erfindung näher erläutert
werden. Dabei zeigen
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 Sperrvorrichtung und Hubeinstellung,
Fig. 4 in einem Diagramm die Stößel- und Ziehapparatbewegungen und
Fig. 5 eine Hydraulikschaltung für die Sperrzylinder.
[0010] Die Druckwange 3 besteht aus Segmenten 4 und ist in dem Pressentisch 1 heb- und
senkbar gelagert. Die Segmente 4 sind untereinander über Kugel- od. dgl. Gelenke 7
verbunden. Hierfür sind einander unterfassende 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 Ziehzylinder 9 greifen über Druckstangen
10 in der Verlängerung der Kolbenstangen 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 senkbar 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 gegenseitige Bewegung
der Segmente 4 im wesentlichen in Druckrichtung der Segmente 4 untereinander zuläßt.
[0011] Fig. 2 zeigt den Angriff der von den Ziehzylindern 9 beaufschlagten Druckstangen
10 über die Kugel- od. dgl. Gelenke 6 in den Eckbereichen 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 Werkzeugoberteils auf das Ziehteil.
[0012] Fig. 3 zeigt mit der Zylinderbrücke 8 und der Hubbrücke 12 die besondere Anordnung
des Vorbeschleunigungszylinders 11 und eines von z.B. zwei Sperrzylindern 14. Der
zweite Sperrzylinder ist mit 14′ angedeutet. 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 Gewindebuchse 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 Ziehapparats unterbrochen
wird (36 in Fig. 4). Der obere Teil der Spindel 22 wirkt über eine Längsnut-Paßfederverbindung
20 mit einer Nabe 18 zusammen. Die Nabe 18 ist in einem Lager an dem Kolbeneinsatz
16 drehbar gelagert. Die Nabe 18 und somit die Gewindespindel 22 stehen über eine
Zahnradpaarung 19 mit einem Stellmittel 21 in Drehverbindung.
[0013] In gleicher Weise bildet der Kolben des Vorbeschleunigungszylinders 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 Vorbeschleunigungszylinder 11 gelagerten Nabe
27 und eine Zahnradpaarung 25 mit einem Stellmittel 24 in Drehverbindung.
[0014] Das Diagramm in Fig. 4 zeigt mit der Kurve 31 den Bewegungsverlauf des Stößels -
Hub über der Zeit bzw. Drehwinkel -. Mit 35 ist der untere Totpunkt der Bewegung des
Stößels der Presse angegeben, der in diesem Diagramm auch der untere Totpunkt des
Ziehapparats ist. Entsprechend den Werkzeugdimensionen (Höhenmaße) und der Verwendung
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 Totpunktlage kann jedoch variieren. Mit 32 ist eine Hochlage der Druckwange
3 bzw. deren Segmente 4 dargestellt. Die Beaufschlagung des Vorbeschleunigungszylinders
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 Ventile 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 entnehmen.
[0015] In der Ziehphase ist das in Fig. 5 gezeigte Ventil 38 offen geschaltet. 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
Hydrauliklöl. Um nun die Halt-Phase 36 des Ziehapparats zu bewirken, ist zu einem
Zeitpunkt, der mit 44 in Fig. 4 angedeutet ist, das Ventil 39 zu öffnen. Dadurch
sind die Druckräume 47 der Sperrzylinder 14 mit einer Hochdruckquelle 41 verbunden.
Das Ventil 38 kann zu diesem Zeitpunkt ge schlossen werden. Weitere, an sich auch
von der Anwendung her bekannte 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 Druckräume 47 mit einem Ölablaß 43 verbunden.
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 gesteuertes Hochbringen des Blechhalters nach dem Ziehen, dadurch gekennzeichnet, 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 allen Druckstangen (10) gemeinsame
heb- und senkbare Konsole (5) starr miteinander verbunden sind, und daß zumindest
ein gestellfester Sperrzylinder (14) an der Konsole (5) angreift, dessen Sperr- (Druck-)raum
(47) vermittels Ventilen (38, 39, 42) in Abhängigkeit von der Stößelbewegung (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 Verwendung mehrerer
Sperrzylinder (14) deren Sperräume (47), vermittels Ventilsteuerung (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 Segmente (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 Hubbrücke (12) befestigten Gewindebuchse
(30) drehbar gelagert und durch ein Stellmittel (24) verstellbar ist zum Herausschrauben
aus der Hubbrücke (12) oder Hineinschrauben in diese zum Anschlag an der Zylinderbrücke
(8).
4. Ziehapparat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Druckzylinder (11) für die Vorbeschleunigung von Druckwange (3, 4),
Konsole (5) und Brückenteil (12) in Ziehrichtung, wobei die erste Spindel (29) von
unten gegen den Kolben bzw. die Kolbenstange 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 Segmente (4) angeordnete und mit
den Segmenten (4) 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, durch eine erste Spindel (29), die in einer in der Hubbrücke (12)
befestigten Gewindebuchse (30) vermittels Stellmittel (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) befestigten Gewindebuchse (23) vermittels Stellmittel (21) aus der Hubbrücke
(12) heraus und in diese hinein schraubbar ist und die von unten mit dem Kolben (15)
des Vorbeschleunigungszylinders (14) in Wirkverbindung bringbar ist.