DE19955748A1 - Steuerung für eine hydromechanische Tiefzieheinrichtung - Google Patents

Abstract

Offenbart sind eine Steuerung für eine Tiefzieheinrichtung und ein Verfahren zum Ansteuern einer Tiefzieheinrichtung, bei der der Druck eines Wirkmediums in einem Wasserkasten beim Auflaufen eines Ziehstempels auf eine Platine über ein Steuerventil absenkbar ist, um Druckspitzen abzubauen. Das Steuerventil steht in Wirkverbindung mit einem Druckübersetzer, über den der Druck im Wasserkasten erhöhbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für eine hydrome­ chanische Tiefzieheinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Ansteuern einer Tief­ zieheinrichtung gemäß dem Oberbegriff des nebengeordneten Patentanspruchs 12.

Ein derartiges hydromechanisches Tiefziehverfahren ist beispielsweise aus dem "Handbuch der Umformtechnik/Schuler GmbH"; Springer Verlag; 1996; S. 185ff bekannt. Durch das hydromechanische Tiefziehen lassen sich auch großflächige Bauteile mit einer hohen Beulsteifigkeit ausbilden. Dabei ist in einem Werkzeugunterteil ein Wasserkasten ausgebil­ det, der durch eine die Bauteilgeometrie vorgebende Matrize begrenzt ist und auf dem die zu verformende Platine aufge­ legt ist. Beim Schließen der Tiefzieheinrichtung wird die Platine über ein Blechhalter eingespannt und der durch den Wasserkasten begrenzte Druckraum abgedichtet. Beim Anpres­ sen der Platine an den Ziehstempel entsteht im Wasserkasten ein Reaktionsdruck, durch den die Platine während des Zieh­ vorganges an den Ziehstempel angepreßt wird. Die aufgrund des Reaktionsdruckes auf die Platine wirkende Reaktions­ kraft ist wesentlich größer als die Umformkraft bei der Verwendung eines herkömmlichen starren Werkzeuges. In Ab­ hängigkeit vom verarbeiteten Werkstoff können im Wasserka­ sten Drücke zwischen 50 bar (NE-Metalle) und 1000 bar (Stähle) auftreten.

Beim sogenannten aktiven hydromechanischen Tiefziehen wird die Platine vor dem Auflaufen des Ziehstempels zu­ nächst über den Druck im Wasserkasten vorverformt, so daß sie sich zum Ziehstempel hin auswölbt. Durch diese steuer­ bare Vorstreckung des Bleches tritt eine Kaltverfestigung ein, über die die Beulsteifigkeit des Formteils erhöht wird. Nach dieser Vorstreckung wird die Platine gegen den Ziehstempel bewegt, so daß die Umformung der Platine in die gewünschte Bauteilgeometrie erfolgt. Während dieses Umform­ vorganges wird die Platine durch den Druck im Wasserkasten an die Kontur des Ziehstempels angelegt und ausgeformt. Der Druck im Wasserkasten wird über einem Hydro-Druckübersetzer aufgebracht. Eine direkte Druckbeaufschlagung über eine Pumpe ist bei den vorgenannten Drücken und bei der Verwen­ dung von Ölwasser-Emulsionen nicht schwierig, da bisher keine geeigneten Regel-Pumpen auf dem Markt verfügbar sind.

Problematisch bei dem vorbeschriebenen hydromechani­ schen Tiefziehverfahren ist, daß beim Auftreffen des Zieh­ stempels auf die Platine Druckspitzen auftreten können, die zu einer Schädigung des Werkzeuges oder der Platine oder zu Unregelmäßigkeiten bei der Umformung der Platine führen können.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für eine hydromechanische Tiefzieheinrich­ tung und ein Verfahren zum Ansteuern einer Tiefzieheinrich­ tung derart weiterzubilden, daß einer Schädigung des Tief­ ziehwerkzeuges oder der Platine vorgebeugt wird.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Steuerung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Verfah­ rens durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruchs 12 gelöst.

Erfindungsgemäß wird dem Druckübersetzer ein Steuerven­ til zugeordnet, über das der Druck im Wasserkasten in Ab­ hängigkeit von der Relativposition des Ziehstempels verän­ derbar ist. Dies erfolgt durch Verbindung des Wasserkastens mit einem Rücklaufkanal, so daß zu Beginn des Umformvor­ gangs, d. h. beim Auflaufen des Ziehstempels auf die Platine der Reaktionsdruck im Wasserkasten so weit abgebaut werden kann, daß die eingangs genannten Druckspitzen abgebaut wer­ den. Erfindungsgemäß erfolgt die Ansteuerung des Steuerven­ tils über den Druckübersetzer, so daß der steuerungstechni­ sche Aufwand zur Betätigung des Druckübersetzers und des Steuerventils minimal ist.

Die Ansteuerung ist besonders einfach, wenn dem Druck­ übersetzer ein stetig verstellbares Wegeventil vorgeschal­ tet ist, über das der Eingangsdruck des Druckübersetzers in Abhängigkeit von der Ziehstempelposition einstellbar ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Druckübersetzerkolben mit einem Steuerkolben des Steuerven­ tils verbunden oder einstückig mit diesem ausgebildet.

D. h., die Stellbewegung des Steuerkolbens erfolgt unmittel­ bar durch eine Axialverschiebung des Druckübersetzerkol­ bens, dessen Position wiederum vom Druck am Eingang des Druckübersetzers bestimmt ist.

Vorteilhafter Weise wird der Steuerkolben in einem den Wasserkasten begrenzenden Werkzeugunterteil geführt, wobei über Steuerkanten des Steuerkolbens eine Verbindung zwi­ schen dem Wasserkasten und einer Fülleitung oder einer Rücklaufleitung zum Tank aufsteuerbar ist.

Die Tiefzieheinrichtung läßt sich besonders kompakt ausbilden, wenn der Druckübersetzerkolben mit seinem aus­ gangsseitigen Endabschnitt in einer Zylinderbohrung ein­ taucht, die koaxial zu der sich direkt anschließenden Ven­ tilbohrung des Steuerventils ausgebildet ist.

Bei dieser Konstruktion wird es bevorzugt, wenn die vom Druckübersetzerkolben abgewandte Stirnfläche des Steuerkol­ bens ebenfalls mit dem Druck im Wasserkasten beaufschlagt ist.

In dem an der Platine anliegenden Umfangsbereichs des Wasserkastens sind vorteilhafter Weise von der Platine überdeckte Entlüftungskanäle ausgebildet, die über den Steuerkolben mit den Rücklaufkanälen verbunden sind.

Die Befestigung des Druckübersetzers erfolgt vorzugs­ weise über einen Zwischenring, der an das Werkzeugunterteil angeflanscht ist, wobei an einem Endabschnitt des Zwischen­ rings eine mit dem Außendurchmesser des Druckübersetzers zusammenwirkende Dichtung und an einer inneren Umfangswan­ dung eine Dichtungseinrichtung zur Abdichtung gegenüber der Zylinderbohrung des Druckübersetzers vorgesehen ist.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläu­ tert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Hydaulikschaltplan einer erfindungsgemäßen Tiefzieheinrichtung;

Fig. 2 eine Detaildarstellung der Tiefzieheinrichtung aus Fig. 1 und

Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Kraft­ verlaufs beim Tiefziehen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Steue­ rung einer Tiefzieheinrichtung 1. Diese hat ein Tiefzieh- Werkzeug 2 mit einem feststehenden Werkzeugunterteil 4 und einem dem gegenüber bewegbaren Werkzeugoberteil 6.

Im Werkzeugunterteil 4 ist eine Matrize in Form eines Wasserkastens 8 ausgebildet, in dem ein Wirkmedium, in den meisten Fällen eine Öl-Wasser-Emulsion, aufgenommen ist.

Das im Wasserkasten 8 aufgenommen Wirkmedium läßt sich über einen hydraulischen Druckübersetzer 10 mit einem Druck be­ aufschlagen, der auf eine zwischen dem Werkzeugunterteil 4 und dem Werkzeugoberteil 6 eingespannte Platine 12 wirkt.

Das Werkzeugoberteil 6 hat einen Ziehstempel 14, der beim Absenken (Pfeilrichtung in Fig. 1) des Werkzeugober­ teils 6 mit der Kraft F_ST in Anlage an die Platine 12 ge­ langt und diese zu dem herzustellenden Bauteil umformt. Der Umformvorgang erfolgt gegen den Reaktionsdruck im Wasserka­ sten, der durch den ausgangsseitigen Druck des Drucküber­ setzers 10 bestimmt ist.

Der Druckübersetzer 10 wird über eine Hydropumpe 16 mit Druckmittel versorgt, wobei zwischen dem Druckübersetzer 10 und der Hydropumpe 16 ein stetig verstellbares Wegeventil 18 geschaltet ist, über das der Eingangsdruck des Druck­ übersetzers 10 variierbar ist.

Das Wirkmedium wird von einer Füllpumpe 20 aus einem Tank 22 angesaugt und über eine Fülleitung 24 dem Wasserka­ sten 8 zugeführt. In der Fülleitung 24 ist eine Druckbe­ grenzungsventilanordnung 26 vorgesehen mit Wegeventilentla­ stung (DBW), über die der Druck in der Fülleitung 24 be­ grenzbar ist. Durch die geeignete Ausgestaltung der Druck­ begrenzungsventilanordnung 26 kann auf drucklosen Umlauf umgeschaltet werden, so daß das Wirkmedium drucklos zum Tank 22 zurückströmen kann.

In der Fülleitung 24 ist desweiteren noch ein Filter 28 angeordnet, über den Verunreinigungen des Wirkmediums aus­ filterbar sind.

Falls sich der Filter 28 während des Betriebs der Tief­ zieheinrichtung 1 zusetzt, ist diesem ein Druckbegrenzungs­ ventil 30 vorgeschaltet, das beim Zusetzen des Filters 28 eine Verbindung zu einem Rücklaufkanal 32 öffnet, an den auch der Ausgangsanschluß der Druckbegrenzungsventilanord­ nung 26 angeschlossen ist. Über diesen Rücklaufkanal 32 kann das Wirkmedium zurück in den Tank 22 strömen.

Stromabwärts des Filters 28 ist ein Rückschlagventil 36 angeordnet, das eine Rückströmung des Wirkmediums vom Was­ serkasten 8 hin zum Tank 22 verhindert. Dem Rückschlagven­ til 36 ist eine einstellbares Drossel 38 vorgeschaltet, über die der Volumenstrom des Wirkmediums zum Wasserkasten 8 steuerbar ist.

Erfindungsgemäß ist im Werkzeugunterteil 4 ein im fol­ genden noch näher beschriebenes Steuerventil 34 angeordnet, das über den Druckübersetzer 10 ansteuerbar und über das der Druck im Wasserkasten 8 regelbar ist.

Über das Steuerventil 34 kann die Verbindung der Füll­ leitung 24 mit dem Wasserkasten abgesperrt. und eine Verbin­ dung zwischen dem Wasserkasten 8 und dem Rücklaufkanal 32 aufgesteuert werden, so daß der Druck im Wasserkasten 8 durch Verbindung mit dem Tank 22 absenkbar ist.

Im Rücklaufkanal ist wiederum ein Filter 36 mit einer Bypassleitung 38 vorgesehen, die eine Umgehung bei Ver­ schmutzung des Filters 36 erlaubt.

Fig. 2 zeigt das Tiefziehwerkzeug mit dem Werkzeugun­ terteil 4 und dem Werkzeugoberteil 6, dem Druckübersetzer 10 und das stetig verstellbare Wegeventil 18 zur Ansteue­ rung des Druckübersetzers 10 in vergrößerter Darstellung. Demgemäß ist im Werkzeugunterteil 4 eine als Sacklochboh­ rung ausgeführte Ventilbohrung 40 ausgebildet, in der ein Steuerkolben 42 des Steuerventils 34 axial verschiebbar ge­ führt ist.

Die Ventilbohrung 40 ist zum Druckübersetzer 10 hin zu einer Zylinderbohrung 44 erweitert, in die die ausgangssei­ tige Stirnfläche eines Druckübersetzerkolbens 46 eintaucht. Gemäß Fig. 2 ist der Steuerkolben 42 über eine geeignete Verbindungseinrichtung, beispielsweise eine formschlüssige Aufnahme mit Überwurfmutter mit dem Druckübersetzerkolben 46 verbunden. Dieser ist als Stufenkolben ausgeführt, wobei der vom Steuerkolben 42 abgewandte Endabschnitt mit der eingangsseitigen Stirnfläche A1 in einem Zylinder 48 des Druckübersetzers 10 geführt ist.

Der Zylinder 48 hat einen Befestigungsflansch 50, der über einen Zwischenring 52 an der benachbarten Stirnfläche des Werkzeugunterteils 4 angeflanscht ist. Der Zwischenring 52 trägt eine äußere, mit der Zylinderbohrung 44 zusammen­ wirkenden Dichteinrichtung 54 und an einer Innenumfangswan­ dung eine innere, mit dem verringerten Durchmesser des Druckübersetzerkolbens 46 zusammenwirkende innere Dichtein­ richtung 56. Eine weitere Dichteinrichtung 58 ist an der Innenumfangswandung des Befestigungsflanschs 50 vorgesehen, so daß eine fluiddichte Anbindung des Druckübersetzers 10 an das Werkzeugunterteil 4 gewährleistet ist und der Druck­ mittelkreislauf vom Wirkmediumkreislauf getrennt ist.

Das stetig verstellbare Wegeventil 18 hat zwei Arbeits­ anschlüsse A, B, die über Arbeitsleitungen mit einem Zylin­ derraum 60 bzw. einem Ringraum 62 des Zylinders 48 verbun­ den sind. Zwei weitere Anschlüsse P und T sind über eine Druckleitung mit der Pumpe 16 bzw. eine Tankleitung mit ei­ nem Druckmitteltank T verbunden. In der dargestellten Grundposition sind die Anschlüsse A, B, P, T gegeneinander abgesperrt. Das Wegeventil 18 ist aus dieser Grundposition heraus über Proportionalmagnete 64,66 in seine Regelposi­ tionen verstellbar, wobei die Ansteuerung über eine nicht dargestellte Maschinensteuerung der Tiefzieheinrichtung er­ folgt.

Bei Bestromung des in Fig. 2 rechts dargestellten Pro­ portionalmagneten 64 wird der Ventilschieber des Wegeven­ tils 18 in eine Regelposition verschoben, in der der Druck­ anschluß P mit dem Arbeitsanschluß A und der Druckanschluß B mit dem Tankanschluß T verbunden sind. D. h., in dieser Position wird der Zylinderraum 60 mit einem Druck beauf­ schlagt, während der Druck im Ringraum 62 zum Tank T hin abgebaut wird.

Bei Bestromung des weiteren Proportionalmagneten 66 wird in umgekehrter Weise der Druckanschluß P mit dem Ar­ beitsanschluß B und der Arbeitsanschluß A mit dem Tankan­ schluß T verbunden, so daß der Druck im Zylinderraum 60 ab­ gebaut und der Ringraum 62 mit Druck beaufschlagt wird.

Das Übersetzungsverhältnis des Druckübersetzers ergibt sich auf dem Flächenverhältnis der Stirnflächen A1 einer­ seits und A2 des Druckübersetzerkolbens 46 sowie A3 des Steuerkolbens andererseits, wobei vereinfachend angenommen ist, daß der Druck im Ringraum 62 vernachlässigbar ist. Die Füllung des Wasserkastens 8 mit dem Wirkmedium er­ folgt über einen etwa zentral angeordneten Füllkanal 68, der in der Ventilbohrung 40 mündet und über eine Ringnut 70 des Steuerkolbens 42 mit der ebenfalls in der Ventilbohrung 40 mündenden Fülleitung 24 verbindbar ist. Im Füllkanal 68 münden zwei Druckkanäle 72, 73 die sich zur Zylinderbohrung 44 bzw. zu dem in Fig. 2 rechten Endabschnitt der Ventil­ bohrung 40 erstrecken. Demzufolge sind der Wasserkasten 8, die Zylinderbohrung 44 und der rechte Endabschnitt der Ven­ tilbohrung 40 mit dem Druck des Wirkmediums beaufschlagt. Der Druck des Wirkmediums im Werkzeugunterteil 4 wird über eine Druckmeßdose 75 erfaßt.

Im Werkzeugunterteil 4 sind desweiteren an der höchsten Stelle des Wasserkastens 8 Entlüftungskanäle 74 ausgebil­ det, die in dem Rücklaufkanal 32 münden. Wie aus der Dar­ stellung gemäß Fig. 2 hervorgeht, durchsetzen die Entlüf­ tungskanäle 74 jeweils die Ventilbohrung 40, wobei die Rückströmung durch Ringnuten 76 bzw. 78 des Steuerkolbens 42 ermöglicht ist. Über die Entlüftungskanäle 74 wird eine Leckage des Wirkmediums während des Pressvorgangs zum Rück­ laufkanal 32 und von dort zum Tank 22 zurückgeführt.

Im Werkzeugunterteil 4 ist desweiteren noch ein Entla­ stungskanal 80 ausgebildet, der im Axialabstand zur Füllei­ tung 24 in der Ventilbohrung 40 mündet und über den bei Axialverschiebung des Steuerkolbens 42 der Füllkanal 68 mit dem Rücklaufkanal 32 verbindbar ist, um den Druck des Wirk­ mediums im Wasserkasten 8 zum Tank 22 abzubauen. Diese Ver­ bindung wird durch Verschieben des Steuerkolbens 42 aus der in Fig. 2 dargestellten Position nach links bewirkt, so daß eine durch die Ringnut 70 gebildete Steuerkante 82 die Verbindung zum Entlastungskanal 80 aufsteuert, während eine Steuerkante 84 der Ringnut 70 die Verbindung zur Fülleitung 24 zusteuert.

Das Werkzeugoberteil 6 ist in bekannter Weise mit einem umlaufenden Blechhalter 86 versehen, über den die Platine 12 während des Tiefziehvorganges mit der Kraft F_N dichtend gegen das Werkzeugunterteil 4 gepreßt wird, wobei der An­ pressdruck derart gesteuert ist, daß ein Nachgleiten des Bleches (Platine 12) zum Wasserkasten hin ermöglicht ist. Zur Absicherung des Systems kann noch ein Notventil 88 vorgesehen werden, über das der Druck des Wasserkastens 8 auf einen Maximaldruck begrenzbar ist.

Hinsichtlich weiterer Details eines Hydro-MEC-Tiefzieh­ werkzeuges sei auf die eingangs genannte Druckschrift ver­ wiesen.

Zum Befüllen des Wasserkastens 8 wird der Steuerkolben 42 durch geeignete Ansteuerung des Wegeventils 18 in seine dargestellte Grundposition gebracht und das Wegeventil in seine Sperrstellung geschaltet. Anschließend wird das Wirk­ medium über die Füllpumpe 20 aus dem Tank 22 angesaugt und durch die Fülleitung 24, den Filter 28, die einstellbare Drossel 38, das Rückschlagventil 36, die Ringnut 70 und den Füllkanal 68 in den Wassertank 8 eingespeist. Das Wirkme­ dium wird desweiteren über die beiden Druckkanäle 72, 73 in den in Fig. 2 rechts angeordneten Endabschnitt der Ventil­ bohrung 40 und in die Zylinderbohrung 44 gefördert. Über die Füllpumpe 20 läßt sich das Wirkmedium im Wasserkasten 8, in der Ventilbohrung 40 und in der Zylinderbohrung 44 mit einem Druck von etwa 8 bis 10 bar beaufschlagen. Wäh­ rend dieses Füllvorgangs wird die Platine 12 über den Blechniederhalter 86 dichtend gegen das Werkzeugunterteil 4 gepreßt, wobei eine evtl. austretende Leckage über die Ent­ lüftungskanäle 72, 74 zurückgeführt wird. Zu Beginn des ak­ tiven hydromechanischen Tiefziehens wird die Platine 12 zu­ nächst zum Ziehstempel 14 hin ausgebeult, in dem das Wege­ ventil 18 über die Maschinensteuerung in eine Regelposition gebracht wird, in der der Druckanschluß P mit dem Arbeits­ anschluß A verbunden ist und somit das Druckmittel im Zy­ linderraum 60 mit Druck beaufschlagt wird, so daß sich in der Zylinderbohrung 44, der Ventilbohrung 40 und im Wasser­ kasten 8 ein vom Übersetzungsverhältnis des Drucküberset­ zers 10 abhängiger Druck aufbaut. Nach diesem Vorstrecken der Platine wird der Ziehstempel 14 abgesenkt.

In einem nächsten Arbeitsschritt wird der Ziehstempel 14 abgesenkt. Die nicht dargestellte Maschinensteuerung er­ faßt den Weg des Ziehstempel 40 und erzeugt beim Auflaufen des Ziehstempels 14 auf die Platine 12 ein Steuersignal für das Wegeventil 18, so daß dieses aus seiner Grundposition in eine Regelposition gebracht wird, in der der Zylinder­ raum 60 mit dem Tankanschluß T und der Ringraum 62 mit dem Druckanschluß P verbunden sind - d. h., vom Druckübersetzer 10 wird praktisch kein Gegendruck aufgebaut, wenn der Zieh­ stempel 14 auf die Platine 12 auftrifft. Beim Eintauchen des Ziehstempels 14 und des verformten Teils der Platine 12 in den Wasserkanal 8 wird der Druckübersetzerkolben 46 durch den auf die Flächen A₂, A₃ wirkenden Druck des Wirk­ mediums aus der Grundpositon gemäß Figur nach links ver­ schoben, wobei diese Axialverschiebung praktisch lediglich gegen die Masse des Druckübersetzerkolbens 46 und des Steu­ erkolbens 42 erfolgt. Durch diese Axialverschiebung des Steuerkolbens 42 wird über die Steuerkante 82 der Entla­ stungskanal 80 aufgesteuert und die Verbindung zur Füllei­ tung 24 über die Steuerkante 84 zugesteuert, so daß der Druck im Wasserkasten 8 zum Tank 22 hin abgebaut wird und ein Druckanstieg im Wasserkasten 8 geregelt wird.

Nach einem vorbestimmten Ziehweg des Ziehstempels 14 wird von der Maschinensteuerung ein Signal an das Wegeven­ til 18 abgegeben, so daß dieses aus seiner Dekompressions- Regelposition in eine Druckaufbau-Regelposition gebracht wird, in der der Druckanschluß P mit dem Arbeitsanschluß A und der Tankanschluß T mit dem anderen Arbeitsanschluß B verbunden sind. In dieser Regelposition wird das Druckmit­ tel im Zylinderraum 60 mit Druck beaufschlagt, so daß der Druckübersetzerkolben 46 wieder nach rechts bewegt und über die Steuerkante 82 der Entlastungskanal 80 zugesteuert wird. In Abhängigkeit von der Regelposition des Wegeventils 18 und von dem Übersetzungsverhältnis des Druckübersetzers 10 kann dann im Wasserkasten 8 ein Reaktionsdruck aufgebaut werden, über den die Platine an die Kontur des Ziehstempels angelegt wird. Die Regelposition des Wegeventils 18 wird dabei über die Maschinensteuerung so gewählt, daß ein vor­ bestimmtes Druckprofil im Wasserkasten 8 nachgefahren wird.

Fig. 3 zeigt die im Wasserkasten wirkende Reaktions­ kraft F in Abhängigkeit vom Ziehweg des Ziehstempels 14. Demgemäß erfolgt die Ansteuerung des Wegeventils 18 so, daß eine Druckspitze (strichpunktiert in Fig. 3) im Wasserka­ sten 8 nicht auftreten kann, sondern eine kontinuierlich verlaufende Reaktionskraft einstellbar ist.

Erfindungsgemäß kann somit der Druck im Wasserkasten über das Steuerventil 34 abgebaut werden, das wiederum über den Druckübersetzer 10 angesteuert wird. Dies ermöglicht es, mit minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand den Druck im Wasserkasten in Abhängigkeit von dem Ziehweg des Zieh­ stempels 14 zu erhöhen oder abzusenken, so daß eine optima­ le Anpassung des Tiefziehvorganges an die Geometrie des Tiefziehteils und an das zu verarbeitende Material ermög­ licht ist. Durch den Abbau der Druckspitzen ist die mecha­ nische Belastung der Tiefzieheinrichtung 1 gegenüber her­ kömmlichen Lösungen wesentlich verringert, so daß einer Schädigung der Bauelemente vorgebeugt ist.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in Fig. 2 dargestellte Ausgestaltung des Steuerventils 34 oder des Druckübersetzers 10 beschränkt. Beispielsweise könnte der in Fig. 2 rechte Endabschnitt der Ventilbohrung 40 auch anstelle mit dem Wasserkasten 8 mit dem Tank 22 des Wirkmediums verbunden sein. In diesem Fall würde sich das Druckübersetzungsverhältnis entsprechend des Anteils der Stirnfläche A₃ verändern. Prinzipiell kann der Steuerkolben 42 auch getrennt vom Druckübersetzerkolben 46 ausgebildet werden. Auch eine einstückige Ausgestaltung des Drucküber­ setzerkolbens 46 mit dem Steuerkolben 42 ist möglich.

Offenbart sind eine Steuerung für eine Tiefzieheinrich­ tung und ein Verfahren zum Ansteuern einer Tiefzieheinrich­ tung, bei der der Druck eines Wirkmediums in einem Wasser­ kasten beim Auflaufen eines Ziehstempels auf eine Platine über ein Steuerventil absenkbar ist, um Druckspitzen abzu­ bauen. Das Steuerventil steht in Wirkverbindung mit einem Druckübersetzer, über den der Druck im Wasserkasten erhöh­ bar ist.

Claims (12)

1. Steuerung für eine hydromechanische Tiefzieheinrichtung (Ij mit einer von einem Wasserkasten (8) begrenzten Ma­ trize, der eine Ziehstempel 414) zum Tiefziehen einer Platine (12) zugeordnet ist, wobei das in dem Wasserka­ sten (8) aufgenommene Wirkmedium über einen Drucküber­ setzer (10) mit einem Druck beaufschlagbar ist, gekenn­ zeichnet durch ein in Abhängigkeit von der Ansteuerung des Druckübersetzers (10) betätigbares Steuerventil (34), über das der Wasserkasten (8) mit einem Rücklauf­ kanal (32) verbindbar ist.

2. Steuerung nach Anspruch 1, wobei dem Druckübersetzer (10) ein stetig verstellbares Wegeventil (18) zur Ein­ stellung eines Eingangsdruckes vorgeschaltet ist.

3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Drucküber­ setzerkolbens (46) des Druckübersetzers (10) mit einem Steuerkolben (42) in Wirkverbindung steht oder ein­ stückig mit diesem ausgebildet ist.

4. Steuerung nach Anspruch 3, wobei der Steuerkolben (42) eine Steuerkante (82) zum Aufsteuern eines im Rücklauf­ kanal (32) mündenden Entlastungskanals (80) hat.

5. Steuerung nach Anspruch 4, wobei der Steuerkolben (42) in einer Ventilbohrung (40) eines Werkzeugunterteils (4) geführt ist, in der der Rücklaufkanal (32) und eine Fülleitung (24) münden.

6. Steuerung nach Anspruch 5, wobei die Ventilbohrung (40) in einer Zylinderbohrung (44) mündet, in die der aus­ gangsseitige Endabschnitt des Druckübersetzerkolbens (46) eintaucht.

7. Steuerung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die vom Druckübersetzer (10) abgewandte Stirnfläche des Steuerkolbens (42) über einen Druckkanal (73) mit dem Druck im Wasserkasten (8) beaufschlagt ist.

8. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Entlüftungskanälen (74), die über den Steuerkolben (42) mit dem Rücklaufkanal (32) verbunden sind.

9. Steuerung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei der Steuerkolben (42) einen geringeren Durchmesser als die ausgangsseitige Stirnfläche des Druckübersetzerkolbens (46) hat.

10. Steuerung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Druckübersetzer (10) über einen Zwischenring (52) am Werkzeugunterteil (4) angeflanscht ist, der eine mit dem ausgangsseitigen Endabschnitt des Druckübersetzer­ kolbens (46) zusammenwirkende Dichteinrichtung (56) und eine mit der Umfangswandung der Zylinderbohrung (44) zusammenwirkende zweite Dichteinrichtung (56) trägt.

11. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei zwischen dem Werkzeugunterteil (4) und einer Füll­ pumpe (20) einer Druckbegrenzungsanordnung (26) zum Um­ schalten auf drucklosen Umlauf, eine verstellbare Dros­ sel (38) zur Steuerung der Füllung des Wasserkastens (8) und/oder ein Rückschlagventil (36) zum Verhindern einer Wirkmedium-Rückströmung angeordnet sind.

12. Verfahren zum Ansteuern einer Tiefzieheinrichtung (8) mit einem Wasserkasten (8), dem ein Ziehstempel (14) zum Tiefziehen einer Platine (12) zugeordnet ist, wobei das in dem Wasserkasten (8) aufgenommene Wirkmedium über einen Druckübersetzer (10) mit einem Druck beauf­ schlagbar ist, gekennzeichnet durch die Schritte: Steuern des Druckes im Wasserkasten (8) über ein Steu­ erventil (34) in Abhängigkeit von dem Ziehweg des Zieh­ stempels (14) und eines über ein stetig verstellbares Wegeventils (18) einstellbaren Eingangsdruckes des Druckübersetzers (10).