DE102009034267A1 - Press and/or die cutter for workpiece, has switch that selectively switches free passage or air regulator in hydraulic circuit that is connected with controller for hydraulic drive - Google Patents

Abstract

The press and/or die cutter has a table (21) with a tool and a plunger (31) with a counter tool to perform relative movement of a workpiece in a press direction opposite to the table by a hydraulic drive. The workpiece is plastically deformed and separated between the table and the plunger during reaching a preset relative position. A position sensor sensing the relative position is provided with the drive. The sensor is in effective connection with a controller for the drive. A switch selectively switches a free passage or an air regulator in a hydraulic circuit connected with the controller. An independent claim is also included for a method for damping vibrations of a press and/or die cutter during separating a workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung des Schwingungsverhaltens von Pressen bzw. Stanzen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a method and an apparatus for improvement the vibration behavior of presses or punching according to the Preamble of claim 1.

Aus der DE 38 40 395 A ist ein derartiges Verfahren für eine kombinierte Umform-Stanz-Bearbeitung bekannt, bei dem mittels eines elektronisch gespeicherten Modells des Arbeitsvorgangs entsprechende Druckwerte zu jedem Zeitpunkt der Beaufschlagung der Vorrichtung mit Druck eingehalten werden. Dieses Verfahren ist aufwändig, bedarf der theoretischen Vorbereitung und der Erstellung des mathematischen Modells und ist daher nur für extrem große Stückzahlen ökonomisch sinnvoll anwendbar.From the DE 38 40 395 A Such a method for a combined forming-punching-processing is known in which by means of an electronically stored model of the operation corresponding pressure values are maintained at each time of the application of pressure to the device. This process is complex, requires theoretical preparation and the preparation of the mathematical model and is therefore economically feasible only for extremely large numbers.

Beim Betrieb von Pressen kommt es häufig zu sehr raschen Änderungen der Kräfte, die auf das Werkstück übertragen werden, beispielsweise beim Auftreffen auf das Werkstück, insbesondere wenn dies mit hoher Geschwindigkeit geschieht, andererseits beim Stanzen im Moment des Durchbrechens des Stanzstempels durch das Material. Durch diese schlagartige Kraftänderung kommt es zu Schwingungen im gesamten Pressensystem, was einerseits eine hohe mechanische Belastung der einzelnen Bauteile mit sich bringt, andererseits die Qualität des Bearbeitungsvorganges herabsetzt und in vielen Fällen solange anhalten, dass dadurch die minimalen Taktzeiten bestimmt werden.At the Operation of presses often leads to very rapid changes the forces transmitted to the workpiece be, for example, when hitting the workpiece, especially if this happens at high speed, on the other hand when punching at the moment of breaking the punch through the material. By this sudden change of power comes it oscillates in the entire press system, which on the one hand a high mechanical load on the individual components, on the other hand, the quality of the machining process lowers and in many cases pause for as long as that minimum cycle times are determined.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zum Abbau der Schwingungsenergie Dämpfungsvorrichtungen zwischen dem Tisch und dem Stößel der Presse vorzusehen. Diese sind meist fest mit dem Tisch verbunden, der Stößel kommt mit ihnen in einer Position in Kontakt, die (sowohl zeitlich als auch wegmäßig) knapp vor dem Durchbrechen des Stanzstempels durch das Werkstück liegt, wodurch beim Durchbruch die Schwingung gedämpft wird. Die Dämpfer sind dabei wie Stoßdämpfer von Autos aufgebaut, die ja auch Schwingungsdämpfer und nicht Stoßdämpfer sind.Out In the prior art it is known to reduce the vibration energy Damping devices between the table and the plunger to provide for the press. These are usually firmly attached to the table, the plunger comes with them in one position Contact, both temporally and physically just before breaking the punch through the workpiece which dampens the oscillation during the breakthrough becomes. The dampers are like shock absorbers built of cars, which are also vibration damper and are not shock absorbers.

Nachteilig an diesen Dämpfungsvorrichtungen ist, dass sie nur in einem kleinen geometrischen Bereich wirken und häufig nachgestellt und justiert werden müssen. Ebenso nachteilig ist, dass die Dämpfung am Rand des Tisches und des Stößels erfolgt, während die in Wärme abzubauende Energie im Wesentlichen in den Hydraulikzylindern und im Stanzstempel gespeichert ist, sodass der Dämpfungsvorgang den Abfluss der Energie von diesen Stellen bis zum Tischrand erfordert, was wiederum Zeit benötigt und die betroffenen Bereiche der Vorrichtung belastet. Da bei den meisten Pressen der Tisch wesentlich massiver als der Stößel ausgebildet ist, spielt er hier nur eine geringe Rolle, bei Pressen bei denen Tisch und Stößel ähnlich aufgebaut sind, ist auch der Tisch zu berücksichtigen. Dies gilt insbesondere für Pressen, die auf dem parallelkinematischen Prinzip beruhen, da bei diesen im Idealfall Tisch und Stößel in den wesentlichen Bauteilen völlig identisch bzw. spiegelbildlich aufgebaut sind.adversely At these damping devices is that they only in one small geometric area act and frequently adjusted and need to be adjusted. Likewise disadvantageous is that the damping at the edge of the table and the plunger takes place while the energy to be degraded in heat in Essentially stored in the hydraulic cylinders and in the punch is, so that the damping process the outflow of energy from these places to the edge of the table, which in turn requires time needed and the affected areas of the device charged. As with most presses the table is much more solid than the table Tappet is formed, he plays here only one minor role, in presses where table and pestle similar are built, the table is also considered. This is especially true for presses that are on the parallel kinematic Principle, since in these ideally table and pestle In the essential components completely identical or mirror image are constructed.

Die Erfindung hat nun das Ziel, eine Dämpfungsvorrichtung bzw. ein Verfahren zur Dämpfung dieser Schwingungen anzugeben, die bzw. das insbesondere, aber nicht ausschließlich, bei parallelkinematisch aufgebauten Pressen verwendet werden kann.The The invention now has the aim of a damping device or to specify a method for damping these vibrations, the particular, but not exclusive, at parallel kinematic presses can be used.

Bevor auf die erfindungsgemäße Lösung eingegangen wird, sollen noch die Überlegungen dargelegt werden, die dazu geführt haben: Es ist prinzipiell anzustreben, die bei der schlagartigen Kraftänderung der Presse freigesetzte Energie dort in Wärme zu verwandeln (im Folgenden auch oft leichthin als „zu vernichten” bezeichnet) wo sie bis zu diesem Moment gespeichert ist. Dies ist einerseits das Hydrauliksystem der Presse, insbesondere die hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten, die ja die Presskraft liefern und entsprechenden elastischen Deformationen ausgesetzt sind, einschließlich der bei diesen Drücken nicht mehr vollständig zu vernachlässigenden Dichteänderung des Hydraulikmediums und andererseits die elastische Deformation der Pressenteile, die den Kraftfluss schließen, nämlich das Gerüst, der Tisch samt Werkzeug, Werkstück, Gegenwerkzeug, Stößel und wiederum Gerüst in Form des Pressenhauptes.Before to the solution according to the invention should still be set out the considerations that have led to it: It is to be aimed in principle, the released in the sudden change in force of the press Turning energy into heat there (hereinafter also often easily referred to as "to destroy") where she is stored until that moment. This is one hand the hydraulic system of the press, in particular the hydraulic cylinder-piston units, which indeed provide the pressing force and corresponding elastic deformations are exposed, including at these pressures no longer completely negligible density change the hydraulic medium and on the other hand, the elastic deformation the press parts that close the power flow, namely the framework, the table and tool, workpiece, Counter tool, pestle and again scaffolding in the form of the press head.

Dieser mechanische Teil ist bei parallelkinematisch aufgebauten Pressen insofern anders als bei herkömmlichen Pressen gestaltet, als hier die Verbindung von Stößel und Tisch nur durch die als Aktuatoren wirkenden hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten erfolgt und es ein Pressenhaupt im klassischen Sinne nicht gibt.This mechanical part is in parallel kinematic presses insofar as differently designed with conventional presses, as here the connection of pestle and table only by acting as actuators hydraulic cylinder-piston units and there is no head of press in the classical sense.

Die Lösung des oben genannten Problems erfolgt erfindungsgemäß bezüglich der Dämpfung der vom Hydrauliksystem herrührenden Schwingungen dadurch, dass Drosseln so an den hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten vorgesehen sind, dass sie möglichst knapp vor dem Durchbrechens des Stanzstempels durch das Werkstück in die Zufuhr und Abfuhrleitung des Hydraulikmediums geschaltet werden. Dieses rasche Umschalten zwischen einem Durchlass mit möglichst geringem hydraulischen Widerstand und einer Drossel stellt auch bei den anliegenden hohen Drücken kein Problem dar und ermöglicht eine Anpassung an das jeweilige Werkzeug durch einfache Berücksichtigung beim Programmieren der Hydrauliksteuerung. Es ist dabei keine spezielle Modellbildung notwendig, die bekannte Geometrie des Werkstückes liefert den Durchbruchspunkt der Stanze und damit den Umschalt(zeit)punkt in der Hydraulik.The solution of the above problem according to the invention is carried out with respect to the attenuation of the vibrations originating from the hydraulic system in that throttles are provided to the hydraulic cylinder-piston units that they as close as possible before breaking the punch through the workpiece in the supply and discharge line of the Hydraulic medium to be switched. This rapid switching between a passage with the lowest possible hydraulic resistance and a throttle is no problem even with the applied high pressures and allows adaptation to the respective tool by simple consideration when programming the hydraulic control. There is no special modeling necessary, the known geometry of the workpiece provides the breakdown point of the punch and thus the switching (time) point in the Hydraulics.

Die Dämpfung beim Pressenstößel und, wenn der Tisch zufolge seines Aufbaus ebenfalls einer Dämpfung bedarf, des Pressentisches lässt sich erfindungsgemäß folgendermaßen bewerkstelligen: Wenn der Stößel und/oder Tisch zweigeteilt ausgeführt ist, wobei ein Werkzeugträger über Verstellvorrichtungen, die eine gezielte Vorspannung bewirken, mit einem Halteteil verbunden ist, so ist in den Verstellelementen zufolge der Masseverteilung der ideale Platz, um hydraulische Dämpfungselemente einzubauen. Diese können in die Verstellvorrichtungen integriert sein oder parallel zu ihnen vorgesehen sein. Es bestehen diese hydraulischen Dämpfungselemente aus zwei Kammern, eine mit dem Werkzeugträger, die andere mit dem Halteteil verbunden und mit einer Fluidverbindung zwischen den Kammern mit einem Kolben, der mit einem der beiden Bauteile verbunden ist, sich in der Fluidverbindung bewegt und eine Drossel trägt. Bei Vibrationen kommt es somit zum Fließen des Hydraulikmediums von der einen Kammer durch die Drossel zur anderen Kammer und demgemäß zur Dämpfung.The Damping the press ram and, if the table, according to its construction also a damping requires, the press table according to the invention as follows accomplish: if the pestle and / or table is executed in two parts, with a tool carrier over Adjustment, which cause a targeted bias, with a holding part is connected, it is in the adjustment according to the mass distribution of the ideal place to hydraulic damping elements install. These can be integrated into the adjusting devices be provided or parallel to them. There are these hydraulic Damping elements consisting of two chambers, one with the tool carrier, the other connected to the holding part and with a fluid connection between the chambers with a piston, with one of the two Components is connected, moves in the fluid connection and a Choke bears. In case of vibration, it comes to flow the hydraulic medium from the one chamber through the throttle to other chamber and thus for damping.

Während bei herkömmlichen Pressen die Drosselung im Hydrauliksystem direkt anwendbar ist, kommt es bei der Schwingungsdämpfung im mechanischen System darauf an, die jeweils passende Stelle an der Presse zu finden, was vom Aufbau der Presse abhängt und nicht apodiktisch beantwortet werden kann. Als Hinweise auf geeignete Stellen sei auf die Befestigungsstellen des Hauptes mit dem hydraulischen System verwiesen, auf die Möglichkeit, zwischen dem Haupt und den Ständern (Führungen) der Presse derartige Dämpfungsvorrichtungen vorzusehen und dergleichen mehr.While in conventional presses the throttling in the hydraulic system directly applicable, it comes with the vibration damping in the mechanical system on it, the appropriate place to find the press, which depends on the structure of the press and can not be answered apodictically. As references to appropriate places are on the attachment points of the head with the hydraulic system referred to the possibility between the head and the stands (guides) of the press provide such damping devices and the like more.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.The Invention will be described below with reference to an embodiment described in more detail.

Dabei zeigt bzw. zeigenthere shows or show

die 1 die Anordnung der Dämpfer bei einer herkömmlichen Presse,the 1 the arrangement of the dampers in a conventional press,

die 2 einen Mehrkammerzylinder mit den zuzuschaltenden Drosselnthe 2 a multi-chamber cylinder with the zuzuschaltenden chokes

die 3 einen geteilten Stößel,the 3 a split pestle,

die 4 eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Presse bzw. Stanze,the 4 an embodiment of a press according to the invention,

die 5 die Darstellung des Schwingungsverlaufes mit und ohne Dämpfung,the 5 the representation of the vibration course with and without damping,

die 6 den Verlauf der Kräfte zufolge der Schwingungen mit und ohne Dämpfung.the 6 the course of forces according to the vibrations with and without damping.

1 stellt eine in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Presse herkömmlicher Bauart dar, mit einem Pressengerüst 10, einem Tisch 20 und einem Stempel 30. Während des Arbeitsvorganges spreizen sich die oberen und unteren Gerüstabschnitte polsterförmig auf, da die Presskräfte im Wesentlichen zentral eingeleitet werden. Der Tisch und der Stößel deformieren sich entsprechend ihrem Aufbau und ihrer Verankerung. Diese Deformierungen sind punktiert dargestellt, durch diese elastische Deformation wird die Energie aufgebaut, die beim Durchbrechen des Stanzstempels durch das Werkstück (nicht dargestellt) die Schwingungen induziert werden. Im Stand der Technik sind nun Dämpfungselemente 50 an den ganz schematisch angezeigten Stellen vorgesehen, auf die der Stößel 30 möglichst knapp vor dem Durchbrechen des Werkstückes auftrifft und die in der Folge die Dämpfung übernehmen. 1 represents one in its entirety 1 designated press of conventional design, with a press frame 10 , a table 20 and a stamp 30 , During the operation, the upper and lower frame sections spread in a padded manner, since the pressing forces are introduced substantially centrally. The table and the tappet deform according to their structure and anchoring. These deformations are shown dotted, by this elastic deformation, the energy is built up, which are induced when breaking the punch through the workpiece (not shown), the vibrations. In the prior art are now damping elements 50 provided at the very schematically indicated points on which the plunger 30 as close as possible before breaking the workpiece and take over the subsequent attenuation.

Wie aus der dargestellten Geometrie unmittelbar ersichtlich ist, sind diese Dämpfungselemente im Vergleich zu den Stellen, an denen die Energiespeicherung durch elastische Deformation erfolgt, peripher angeordnet, sodass die Vibrationen die gesamte Vorrichtung durchlaufen und deren entsprechende Auslegung notwendig machen. Dazu kommt, dass durch dieses große Gebiet, in denen die Vibrationen sich verbreiten können, der Dämpfungseffekt nur schwach ist.As is directly apparent from the geometry shown are these damping elements compared to the bodies to the energy storage is done by elastic deformation, peripheral arranged so that the vibrations pass through the entire device and make their interpretation necessary. In addition through this large area where the vibrations are can spread, the damping effect only weak is.

Die 2 zeigt eine hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit, wie sie bei hydraulisch betätigten Pressen bzw. Stanzvorrichtungen allgemein verwendbar ist: Die hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit 60 weist einen abgestuften Zylinder 61 und eine Kolbenstange 62 auf, die insgesamt drei Kolbenscheiben trägt. Zwei Kolbenscheiben 63 wirken mit dem Bereich des Zylinders 61 mit großem Durchmesser zusammen, eine dritte Kolbenscheibe 64 arbei tet im Bereich des Zylinders 61 mit verjüngtem Durchmesser. Die Funktionsweise dieser hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit 60 ist nun so, dass bei der Bewegung des Stößels 30 ohne Arbeitslast (Anheben, Absenken, Zustellen des Stößels), somit bei relativ geringem Kraftbedarf, aber dem Wunsch, den Stößel möglichst rasch zu bewegen, die durch die Kolbenscheiben 63 ausgebildeten Kammern hydraulisch kurz geschlossen sind, sodass dort die Hydraulikflüssigkeit nur von einer Kammer in die andere fließt, während der durch die Kolbenscheibe 64 im verjüngen Zylinderteil gebildete doppelt wirkende Schnellzylinder 65 die Bewegung bewerkstelligt. Kommt es nun zum Arbeitsbereich, d. h. zur Deformation und dem Durchtrennen des Werkstückes, werden durch entsprechende Verstellung der Ventile die jeweiligen Kammern, die durch die Kolbenscheiben 63 gebildet werden – Lastzylinder 67 – mit Druck beaufschlagt, wodurch große Kraft zur Verfügung steht, durch die großen Querschnitte der Zylinderkammern bei entsprechend verringerter Bewegungsgeschwindigkeit. Auch an dieser Bewegung kann der Eilzylinder mit der Kolbenscheibe 64 teilnehmen, er kann allerdings auch kurzgeschlossen werden.The 2 shows a hydraulic cylinder-piston unit, as commonly used in hydraulically operated presses or punching devices: The hydraulic cylinder-piston unit 60 has a stepped cylinder 61 and a piston rod 62 on, which carries a total of three piston discs. Two piston discs 63 work with the area of the cylinder 61 with large diameter together, a third piston disc 64 working in the area of the cylinder 61 with a tapered diameter. The operation of this hydraulic cylinder-piston unit 60 is now so that during the movement of the plunger 30 without workload (raising, lowering, advancing the plunger), thus with relatively little power requirement, but the desire to move the plunger as quickly as possible, through the piston discs 63 trained chambers are hydraulically short closed, so that there the hydraulic fluid flows only from one chamber to the other, while passing through the piston disc 64 in the tapered cylinder part formed double-acting cylinder 65 the movement is done. If it now comes to the work area, ie the deformation and the cutting of the workpiece, by appropriate adjustment of the valves, the respective chambers, through the piston discs 63 be formed - load cylinder 67 - Applied with pressure, whereby large force is available, due to the large cross-sections of the cylinder chambers at a correspondingly reduced movement speed. Also on this movement can the express cylinder with the piston disc 64 but he can also be short-circuited.

Erfindungsgemäß werden nun durch entsprechende magnetische oder anders bediente Stellorgane in den Hydraulikkreislauf des Schnellzylinders 65 knapp vor dem Durchbrechen des Stanzstempels durch das Werkstück die frei durchgängigen Fluidwege so umgeschaltet, dass die Fluidwege durch Drosseln 66 verlaufen, wodurch es zu beabsichtigten Dämpfung der unmittelbar danach angeregten Vibrationen und Schwingungen kommt. Die Bezeichnung „vor dem Durchbrechen” ist sowohl zeitmäßig als auch wegmäßig zu verstehen, es handelt sich ja um einen dynamischen Vorgang.According to the invention are now by appropriate magnetic or otherwise operated actuators in the hydraulic circuit of the high-speed cylinder 65 just before the piercing punch breaks through the workpiece, the free-flowing fluid paths are switched so that the fluid paths are throttled 66 which results in intended damping of the vibrations and vibrations excited immediately thereafter. The term "before breakthrough" is to be understood in terms of both time and distance, since it is a dynamic process.

Da das Umschalten der hydraulischen Leitungen des Eilzylinders 65 von einem möglichst glatt durchgehenden Bauteil zu den Drosseln 66 durch die Pressensteuerung erfolgt, ist es leicht möglich, auch bei einem Austausch der Werkzeuge bei der Herstellung eines anderen Werkstückes den geänderten Verhältnissen problemlos Rechnung zu tragen, dazu ist nur der entsprechende Befehl im Steuerprogramm für die Hydraulik entsprechend anzupassen.Because the switching of the hydraulic lines of the express cylinder 65 from a smooth as possible continuous component to the chokes 66 takes place through the press control, it is easily possible to easily take into account the changed conditions even with an exchange of tools in the production of another workpiece, this is only the corresponding command in the control program for the hydraulics adapt accordingly.

Wie aus der Darstellung hervorgeht, kann diese Dämpfungsvorrichtung überall verwendet werden, wo Schwingungen in der Hydraulik selbst gedämpft werden sollen. Wenn die hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten, die jeweils vorhanden sind oder zum Einsatz kom men, eine andere Form aufweisen, ist es für den Fachmann leicht möglich, die entsprechenden Anpassungen und Adaptionen vorzunehmen. So muss die hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit insbesondere keine zwei hintereinander angeordneten Lastzylinder 67 aufweisen, wodurch an Bauhöhe gespart werden kann und es ist schließlich auch möglich, die Drossel 66 bzw. die Drosseln auch in den Lastkreislauf direkt einzuschalten, wenn dies auch wegen der größeren Belastung der Druckversorgung nicht zu den besonders bevorzugten Ausführungsformen gehört.As is apparent from the illustration, this damping device can be used anywhere where vibrations in the hydraulic system itself should be damped. If the hydraulic cylinder-piston units, which are present or used, have a different shape, it is easily possible for the skilled person to make the appropriate adjustments and adaptations. In particular, the hydraulic cylinder-piston unit does not have to have two load cylinders arranged one behind the other 67 have, which can be saved in height and it is finally possible, the throttle 66 or the throttles also turn into the load circuit directly, although this is not one of the most preferred embodiments because of the greater load on the pressure supply.

Die 3 zeigt einen Stößel 70, der, bei einer um 180° um eine horizontale Achse verdrehter Anordnung, auch als Tisch verwendet werden kann, und der in Richtung der Pressenkraft P in zwei Bereiche geteilt ist: Einen Halteteil 73 und einen Werkzeughalter 72. Der Werkzeughalter 72 weist an seinem unteren (in Pressrichtung P gesehen) Ende eine Spannplatte 71 zum Aufspannen des Werkzeugs auf.The 3 shows a pestle 70 which can also be used as a table with an arrangement twisted by 180 ° about a horizontal axis and which is divided into two areas in the direction of the pressing force P: a holding part 73 and a tool holder 72 , The tool holder 72 has at its lower (seen in the pressing direction P) end of a clamping plate 71 for clamping the tool.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel greifen vier nicht dargestellte hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten, es können solche sein wie sie die 2 zeigt, an vier dafür vorgesehenen Lagerstellen 75 an. Diese Lagerstellen 75 sind an Flügeln 78 angeordnet, die fest mit dem Stabwerk verbunden sind, das den Halteteil 73 bildet. Durch die Ausbildung des Halteteils 73 als dreidimensionales Stabwerk kommt man zu einer leichten und doch festen Konstruktion, die an einer Reihe von Stellen, den Verstellpunkten 74 über (nicht dargestellte) Verstellvorrichtungen mit dem Werkzeugträger 72 verbunden ist. An diesen Verstellpunkten 74 werden Druckkräfte übertragen, die dazu bestimmt sind, den Werkzeugträger 72 und damit das Werkzeug so vorzuspannen, dass es während der Arbeitsbewegung durch die dann wirkenden Kräfte in die vorbestimmte Form und Position gelangt und so die Bearbeitung des Werkstückes bestmöglich erfolgt.In the illustrated embodiment, four non-illustrated hydraulic cylinder-piston units, it may be such as they 2 shows, at four designated bearing points 75 at. These bearings 75 are on wings 78 arranged, which are firmly connected to the framework, which is the holding part 73 forms. By the formation of the holding part 73 as a three-dimensional framework, one arrives at a light and yet solid construction, which at a number of points, the adjustment points 74 via adjusting devices (not shown) with the tool carrier 72 connected is. At these adjustment points 74 Pressure forces are transmitted, which are intended to the tool carrier 72 and thus to bias the tool so that it passes during the working movement by the then acting forces in the predetermined shape and position and so the processing of the workpiece is done as best as possible.

Die eigentlichen Haltekräfte, die den Werkzeugträger 72 mit dem Halteteil 73 verbinden, werden über Verbindungsstücke 79 übertragen, die an den Flügeln 78 passend angelenkt sind. Es können diese Verbindungsstücke 79 feste Teile sein, es kann sich dabei aber auch um verstellbare Befestigungselemente und auch um hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten handeln, die dann bevorzugt ebenfalls in das Dämpfungssystem einbezogen werden.The actual holding forces that the tool carrier 72 with the holding part 73 connect via connectors 79 transferred to the wings 78 are articulated suitable. It can be these connectors 79 Be it solid parts, but it can also be adjustable fasteners and also hydraulic cylinder-piston units, which are then preferably also included in the damping system.

Der Werkzeugträger 72 selbst hat Kastenform, d. h. er besteht aus einem in der Normalebene zur Pressrichtung liegenden Raster, das die Spur der in Pressrichtung verlaufenden Außenwände und der Innenwände darstellt. Durch diese Gitterkonstruktion mit relativ hohen (in Pressrichtung verlaufend) Wänden 76, deren Abstand B voneinander kleiner ist als ihre Höhe, erreicht man eine sehr leichte und dabei in Pressrichtung sehr steife Konstruktion. Durch die Möglichkeit, den Abstand B klein zu wählen, gelangt man zu einer ganzen Reihe von Aufspannpunkten für das Werkzeug, die genau und zuverlässig in einer Ebene liegen. Statt des quadratischen Rasters kann selbstverständlich ein dreieckiger, viereckiger, oder sechseckiger Raster (bevorzugt werden gleichseitige Polygone) mit entsprechender Form der Außenwände gewählt werden.The tool carrier 72 itself has a box shape, ie it consists of a plane lying in the normal plane to the pressing direction grid, which represents the trace of running in the pressing direction outer walls and the inner walls. Through this grid construction with relatively high (running in the pressing direction) walls 76 whose distance B from each other is smaller than their height, one achieves a very light and thereby very rigid construction in the pressing direction. The ability to choose the distance B small, one reaches a whole set of clamping points for the tool, which are accurate and reliable in one plane. Instead of the square grid, of course, a triangular, square, or hexagonal grid (preferably equilateral polygons) can be chosen with appropriate shape of the outer walls.

Die, nicht dargestellten, Verstellvorrichtungen, die an den Verstellpunkten 74 für die notwendige Vorspannung sorgen, sind entweder mechanischer Natur, beispielsweise Zwischenlegplatten, die durch Schrauben odgl. gesichert sind, auch Schrauben selbst, deren Einschraubtiefe die Vorspannung vorgibt, oder aber hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten, die wegen des geschilderten Aufbaus des Stößels bzw. Tisches 70 nur einfach wirkend ausgebildet sein müssen. Letzteres hat den Vorteil, dass die jeweils notwendige Vorspannung bzw. Verteilung der Vorspannung über den Werkzeugträger einfach durch Änderung der Programmierung der Hydrauliksteuerung an geänderte Verhältnisse, beispielsweise geänderte Werkzeuge, angepasst werden kann.The adjusting devices, not shown, at the adjustment points 74 provide the necessary bias, either mechanical nature, such as shims that by screws or the like. are secured, even screws themselves, the screwing pretends the bias, or hydraulic cylinder-piston units, because of the described construction of the plunger or table 70 only have to be formed single acting. The latter has the advantage that the respective necessary bias or distribution of the bias voltage on the tool carrier can be easily adjusted by changing the programming of the hydraulic control to changing conditions, such as changed tools.

Es ist nun bei mechanischen Verstellvorrichtungen vorgesehen, parallel zu diesen hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten anzuordnen, die, beispielsweise direkt im Kolben, eine Drossel angeordnet haben, durch die die auftretenden Schwingungen gedämpft werden. Wenn die Verstellvorrichtungen von Haus aus hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten sind, so kann in deren Versorgungsleitung entweder dauerhaft oder, bevorzugt nur im Falle des Durchschlagens des Werkzeugstempels, somit praktisch gleichzeitig zu den oben bei der Hydraulik geschilderten Schaltvorgängen, das Einschalten von Drosseln vorgenommen werden.It is now provided with mechanical adjusting devices, parallel to these hydraulic To arrange cylinder-piston units, which have arranged, for example, directly in the piston, a throttle, by which the vibrations occurring are damped. If the adjusting devices are hydraulic cylinder-piston units by their own, either permanent or, preferably only in the case of punching of the tool punch, practically simultaneously with the above-described hydraulic switching operations, the switching on of chokes can be made in their supply line ,

Es geht aus dem Gesagten klar hervor, dass die grundlegende erfinderische Idee, die Dämpfung der Schwingungen mittels gedrosselter hydraulischer Zylinder-Kolben-Einheiten möglichst in den Bereichen einer Presse, in denen diese Schwingungen beim Durch brechen des Stempels durch das Material des Werkstückes indiziert werden, sowohl gemeinsam als auch getrennt voneinander verwendet werden können.It it is clear from what is said that the fundamental inventive Idea, the damping of the vibrations by means of throttled hydraulic cylinder-piston units as possible in the Areas of a press in which these vibrations break through of the punch indicated by the material of the workpiece are used, both together and separately can be.

Die Ausführungsform des Stößels gemäß 3 ist auf die Anordnung von vier Aktuatoren, die in den Angriffspunkten 75 angreifen, abgestellt, herkömmliche Pressen weisen meistens einen zentralen, oberhalb der Stößelkonstruktion angeordneten Aktuator auf. In diesem Fall ist das Stabwerk entsprechend zu konzipieren, was aufgrund der dem Fachmann bekannten Rahmenbedingungen in Kenntnis der Erfindung keine Probleme bereiten kann, da derartige Fachwerke auf den unterschiedlichsten Gebieten der Technik seit weit über 100 Jahren Verwendung finden. Es soll noch darauf hingewiesen werden, dass diese Schwingungsdämpfung im Stößel bzw. im Tisch auch bei Pressen oder Stanzen erfolgreich angewandt werden kann, die nicht hydraulisch angetrieben werden, sondern beispielsweise über Exzenter oder Kniehebel, da, wie schon aus 3 ersichtlich ist, der eigentliche Antrieb für diese Art der Dämpfung keine Rolle spielt.The embodiment of the plunger according to 3 is due to the arrangement of four actuators in the attack points 75 attack, turned off, conventional presses usually have a central, arranged above the plunger construction actuator. In this case, the framework is to design accordingly, which can cause no problems due to the known in the art framework with knowledge of the invention, since such trusses found in the most diverse fields of technology for well over 100 years use. It should also be noted that this vibration damping in the ram or in the table can be successfully applied even when pressing or punching, which are not hydraulically driven, but for example via eccentric or toggle, there, as already out 3 It can be seen that the actual drive for this type of damping plays no role.

Jedenfalls ist bei hydraulisch angetriebenen Pressen die Verwendung beider Dämpfungsvorrichtungen vorteilhaft, ohne dass dabei der Werkzeugträger und der Halteteil die aus 3 ersichtliche Form aufweisen müssen. Bei einer Aufteilung in zwei Bereiche werden die Schwingungen schon zufolge der Massenanhäufung im Wesentlichen zwischen diesen beiden Teilen erfolgen, und können daher bestmöglich dort gedämpft werdenIn any case, the use of both damping devices is advantageous in hydraulically driven presses, without causing the tool carrier and the holding part from 3 must have apparent form. With a division into two areas, the oscillations are already due to the mass accumulation essentially between these two parts, and therefore can be best damped there

Die 4 zeigt eine Ausführungsform einer Presse bzw. Stanze, die im Wesentlichen auf dem parallelkinematischen Prinzip beruht und bei der ein Tisch 21 und ein Stößel 31 mittels Führungen 11 und Aktuatoren 61 miteinander verbunden sind.The 4 shows an embodiment of a press or stamping, which is based essentially on the parallel kinematic principle and in which a table 21 and a pestle 31 by means of guides 11 and actuators 61 connected to each other.

Der Tisch 21 und der Stößel 31 sind jeweils so aufgebaut wie der in 3 dargestellte Stößel, der Tisch 21 weist Abstützungen bzw. Füße 22 auf, die passend am Untergrund befestigt sind.The table 21 and the pestle 31 are each constructed as the in 3 illustrated pestle, the table 21 has supports or feet 22 on, which are fastened to the ground.

Sowohl die Aktuatoren 61, die so aufgebaut sind wie die in 2 dargestellte hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit 60, als auch die Verstellvorrichtungen 40 an den Verstellpunkten 24, 34 sind mit den beschriebenen hydraulischen Dämpfungsvorrichtungen versehen. Damit wird die Dämpfung an den Stellen erreicht, an denen während des Arbeitsschrittes zu folge elastischer Deformation die größte Energie aufgebaut wird, die beim Durchtrennen des Werkstückes schlagartig frei wird und so zu den Schwingungen führt, nämlich in der Hydraulik im Bereich hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten 61 wegen deren Längsdehnung und der Kompression des Hydraulikmediums, und im Bereich des Stößels und des Tisches zufolge der elastischen Deformation der beiden. Durch die Aufteilung in jeweils zwei Bauteile und Dämpfung an den Verbindungsstellen wird der Energieabbau wesentlich verbessert.Both the actuators 61 that are constructed like the ones in 2 illustrated hydraulic cylinder-piston unit 60 , as well as the adjusting devices 40 at the adjustment points 24 . 34 are provided with the described hydraulic damping devices. Thus, the damping is achieved at the points where the greatest energy is built up during the step to follow the elastic deformation, which is suddenly released when cutting the workpiece and thus leads to the vibrations, namely in the hydraulic hydraulic cylinder piston units 61 because of their longitudinal expansion and the compression of the hydraulic medium, and in the region of the tappet and the table, the elastic deformation of the two. By dividing into two components and damping at the joints of the energy reduction is significantly improved.

Die 5 zeigt das Abklingen der Amplituden der Schwingung über der Zeit, wobei die dünn ausgezogene Kurve die Auslenkung ohne Dämpfer, die stark ausgezogene Kurve die Auslenkung mit Dämpfer darstellt. Es ist ersichtlich, dass der Abbau der Schwingungen vom Durchbruchszeitpunkt, zwei Sekunden nach Beginn des Stanzvorganges, ohne Dämpfung noch nach drei weiteren Sekunden merklich ist, während mit der erfindungsgemäßen Dämpfung ein so gut wie vollständiger Abbau bereits nach einer halben Sekunde erreicht wird. Das gleiche gilt für die Dynamik: 6 zeigt die wirkenden Kräfte an den Anschlusspunkten 25, 35 des Tisches 21 bzw. Stößels 31 auf die hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten 61. Auch hier ist eine Verkürzung der Abklingzeit auf 1/6 vom ungedämpften Zustand erkennbar.The 5 shows the decay of the amplitudes of the oscillation over time, the thin curve shows the deflection without damper, the strong curve represents the deflection with damper. It can be seen that the degradation of the vibrations from the point of breakthrough, two seconds after the beginning of the punching process, without attenuation is still noticeable after three more seconds, while with the damping according to the invention a nearly complete degradation is achieved after half a second. The same goes for the dynamics: 6 shows the forces acting on the connection points 25 . 35 the table 21 or plunger 31 on the hydraulic cylinder-piston units 61 , Here too a shortening of the cooldown to 1/6 of the undamped state is recognizable.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern kann verschiedentlich ausgestaltet und abgewandelt werden, wesentlich ist, dass bei hydraulisch betätigten Pressen/Stanzen die Anordnung hydraulischer Dämpfungselemente im hydraulischen System selbst erfolgt und dass bei Pressen/Stanzen mit geteiltem Tisch und/oder Stößel hydraulische Dämpfungselemente zwischen den beiden Teilen angeordnet sind.The Invention is not limited to the illustrated embodiment limited but can be variously designed and modified, it is essential that when hydraulically actuated Pressing / punching the arrangement of hydraulic damping elements in the hydraulic system itself and that in pressing / punching with split table and / or hydraulic ram Damping elements between the two parts arranged are.

Insbesondere umfasst die Erfindung auch Pressen bzw. Stanzen mit horizontaler Pressrichtung und solche, bei denen sowohl der Stößel als auch der Tisch beweglich sind, es kommt nur auf die Relativbewegung zwischen ihnen und die stoßartige Änderung der Belastung an.Especially the invention also includes pressing or punching with horizontal Pressing direction and those in which both the plunger as well as the table are movable, it depends only on the relative movement between them and the jerky change of the Load on.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• - DE 3840395 A [0002] - DE 3840395 A [0002]

Claims (3)

Presse bzw. Stanze mit einem Tisch mit einem Werkzeug und einem Stößel mit einem Gegenwerkzeug, der gegenüber dem Tisch mittels eines Antriebs eine Relativbewegung in Pressrichtung ausführt, wobei ein Werkstück plastisch deformiert und gegebenenfalls bei Erreichen einer vorbestimmten Relativposition zwischen Tisch und Stößel durchtrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei hydraulischem Antrieb ein Lagesensor für die Relativposition vorgesehen ist, der mit der Steuerung für den Antrieb in Wirkverbindung steht und dass ein Schalter im Hydraulikkreislauf, der mit der Steuerung für den Antrieb in Wirkverbindung steht, wahlweise einen freien Durchgang oder zumindest eine Drossel in den Hydraulikkreislauf schaltet.Press or punch with a table with a tool and a plunger with a counter tool that relative to the table by means of a drive performs a relative movement in the pressing direction, wherein a workpiece is plastically deformed and optionally severed upon reaching a predetermined relative position between the table and plunger, characterized characterized in that when hydraulic drive, a position sensor for the relative position is provided, which is in operative connection with the control for the drive and that a switch in the hydraulic circuit, which is in operative connection with the control for the drive, optionally a free passage or at least one throttle into the hydraulic circuit switches. Presse bzw. Stanze mit einem Tisch mit einem Werkzeug und einem Stößel mit einem Gegenwerkzeug, der gegenüber dem Tisch mittels eines Antriebs eine Relativbewegung in Pressrichtung ausführt, wobei ein Werkstück plastisch deformiert und gegebenenfalls bei Erreichen einer vorbestimmten Relativposition zwischen Tisch und Stößel durchtrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei in zumindest zwei Teile geteiltem Stößel und/oder Tisch hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten zwischen zweien bzw. den beiden Teilen vorgesehen sind und dass im Hydraulikkreislauf der hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten Drosseln angeordnet sind.Press or punch with a table with a tool and a pestle with a counter tool that relative to the table by means of a drive a relative movement performs in the pressing direction, wherein a workpiece plastically deformed and optionally when reaching a predetermined relative position between table and ram is severed, thereby characterized in that in at least two parts shared ram and / or table hydraulic cylinder-piston units between two or the two parts are provided and that in the hydraulic circuit the hydraulic cylinder-piston units arranged chokes are. Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen einer Presse bzw. Stanze, beispielsweise beim Durchtrennen von Werkstücken, wobei die Presse bzw. Stanze einen Tisch mit einem Werkzeug und einen Stößel mit einem Gegenwerkzeug, der gegenüber dem Tisch mittels eines Antriebs eine Relativbewegung in Pressrichtung ausführt, wobei das Werkstück plastisch deformiert und gegebenenfalls bei Erreichen einer vorbestimmten Relativposition zwischen Tisch und Stößel durchtrennt wird, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei hydraulischem Antrieb ein die Relativposition überwachender Lagesensor vorgesehen ist, der mit der Steuerung für den Antrieb in Wirkverbindung steht und so zumindest einen Schalter im Hydraulikkreislauf beim Feststellen einer vorgegebenen Relativposition von der Stellung „freier Durchgang” in die Stellung „Drossel” schaltet.Method for damping vibrations of a Press or punch, for example when cutting workpieces, the press or punch a table with a tool and a pestle with a counter tool facing the table by means of a drive a relative movement in the pressing direction performs, wherein the workpiece plastically deformed and optionally upon reaching a predetermined relative position between the table and the ram is severed, characterized characterized in that when hydraulic drive a relative position monitoring Position sensor is provided with the control for the drive is in operative connection and so at least one switch in the hydraulic circuit when determining a predetermined relative position of the position "free Passage "in the position" throttle "switches.