DE3619109C2

DE3619109C2 - Einrichtung zur Auftreffstoßdämpfung für Ziehkissen an Pressen

Info

Publication number: DE3619109C2
Application number: DE19863619109
Authority: DE
Inventors: Gregor Dipl Ing Geist; Klaus Duenisch; Helge Dipl Ing Schmidt; Kurt Dr Ing Kriese
Original assignee: Umformtechnik Erfurt GmbH
Current assignee: Umformtechnik Erfurt GmbH
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2006-06-07
Also published as: DD242355A1; DE3619109A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits nach der EP 0 074 421 A1 eine Lösung zur Dämpfung des Auftreffstoßes bei Ziehbeginn zwischen Ziehkissen und Pressenstößel bekannt, bei der die zu beschleunigenden Kissenmassen kurz vor Ziehbeginn auf nahezu Stößelgeschwindigkeit beschleunigt werden, indem ein autonomer Hydraulikantrieb über ein vom Stößelweg abhängig gesteuertes Proportionalventil Öl auf eine Wirkfläche bringt, welche an den zu beschleunigenden Kissenmassen in Ziehrichtung wirkt.

Nachteil der beschriebenen Lösung ist, daß ein autonomer Hydraulikantrieb erforderlich ist, der bei Realisierung der Auftreffstoßdämpfung innerhalb eines pneumatisch wirkenden Ziehkissens kurzzeitig eine sehr hohe Förderleistung bzw. einen Hydraulikakku großer Nennweite erfordert. Ebenfalls ist für das Proportionalventil eine sehr große Nennweite mit entsprechend kurzen Schaltzeiten und der notwendigen Feinfühligkeit erforderlich. Bei der beschriebenen Lösung konnte der Nachteil der großen Nennweite gemindert werden, weil es sich um ein Hydraulikkissen mit den allgemein bekannten Nachteilen handelt, bei dem die Vorabbeschleunigung des Kissens nicht gegen die Kissenkraft, sondern gegen einen separaten Kolben, der durch einen Hydraulikakku abgestützt ist, erfolgt. Diese Lösung ist jedoch bei Pneumatikkissen nicht möglich.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen, funktionssicheren Elementen vom Pressenantrieb aus eine allmähliche Beschleunigung des Ziehkissens von Null bis auf nahezu Stößelgeschwindigkeit bei pneumatischen Ziehkissen gegen die anliegende Kissenkraft bzw. bei hydropneumatischen und hydraulischen Ziehkissen gegen die bei Bewegungsbeginn wirkende Kissenkraft zu erzielen.

Erfindungsgemäß wird das durch die im Patentanspruch 1 beschriebenen Merkmale erreicht. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben.

Ein besonderer Vorteil der Lösung besteht in der Schaffung einer einheitlichen Lösung zur Vorabbeschleunigung der beweglichen Kissenmassen für pneumatische, hydropneumatische und hydraulische Ziehkissen in Verbindung mit einer höheren Wirtschaftlichkeit durch den Wegfall von Hilfselementen zur Reduzierung der Rückzugskraft. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Kolben-Zylinder-Einheit so auszubilden, daß sich zwischen den ersten Kolben und den nachfolgenden Ringkolben ein Ölpolster befindet, wodurch eine Abdichtung außer dem ersten Kolben, nach außen entfällt, die Ringdurchmesser beliebig wählbar sind und eine hydraulische Dämpfung vor der mechanischen Berührung der Einzelkolben mit einfachen Mitteln möglich ist. Eine Einstelleinrichtung bekannter Art, mechanisch, hydraulisch, hydromechanisch, elektromechanisch oder dgl. der mit dem Pressenantrieb verbundenen Betätigungsstange oder der Kolben-Zylinder-Einheit selbst dient der Anpassung an die jeweilige Höhe der Arbeitsebene bezogen auf den unteren Totpunkt des Pressenstößels.

Bei der Anordnung der Kolben-Zylinder-Einheit im zu beschleunigendem Ziehkissensystem kann ein weicherer Übergang der Antriebsbetätigung auf die einzelnen Teleskopstufen und damit auf die Beschleunigung der Ziehkissenmassen oder eine Reduzierung der Anzahl der Teleskopstufen erreicht werden.

Eine vorteilhafte Variante der Realisierung der Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt:

Fig. 1: Darstellung der Erfindung am Beispiel eines steuerbaren pneumatischen Ziehkissens mit Anordnung der Kolben-Zylinder-Einheit im ruhenden System, vom Pressenstößel angetrieben.

Das steuerbare, pneumatisch wirkende Ziehkissen 1 bekannter Bauart ist mit seinem Sperrzylinder 2 durch die Leitung 3 mit dem unteren Druckmittelraum 20 des Teleskopzylinders 4 so verbunden, daß der Druckmittelfluß infolge des Rückschlagventiles 5 nur in Richtung des Sperrzylinders 2 möglich ist. Der Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit 4 ist mit dem Pressenkörper fest verbunden. Der Kolben 6 der Kolben-Zylinder-Einheit 4 ist im oberen Teil als geschlossener Kolben ausgebildet und mit nur einer Dichtung 7 nach außen abgedichtet. Der untere Teil des Kolbens 6 ist als Teleskopkolben ausgebildet, dessen einzelne Ringkolben 8 sich nach unten auf den Kolben 6 nacheinander von innen nach außen abstützen, während der äußere Ringkolben sich nach oben an der Zylinderinnenwand der Kolben-Zylinder-Einheit 4 abstützt. Zwischen dem Kolben 6 und den darunter angeordneten Ringkolben 8 befindet sich der Druckmittelraum 19, der über eine Rohrleitung 25 mit dem Druckmittelbehälter 9 verbunden ist. Gleichzeitig sind die Druckmittelräume 19 und 20 über die Leitung 3 und die Rohrleitung 25 miteinander verbunden, wobei ein vom Druckmittelraum 20 nach Druckmittelraum 19 sperrendes Rückschlagventil 10 angeordnet ist.

Das Rückschlagventil 11 und Steuerventil 12 sind Bestandteil der bekannten steuerbaren Ziehkissenausführung. Ein mit dem Pressenstößel 13 verbundener Stempel 14, dessen Abstand 22 durch eine Verstelleinrichtung 15 bekannter Art veränderbar ist, betätigt vor Umformbeginn den Kolben 6, welcher mit der Fläche des Durchmessers 21 in den Druckmittelraum 20 eindringt. Der sich im Druckmittelraum 20 aufbauende Druck wirkt auf den Sperrkolben 16, wodurch die beweglichen Kissenmassen gegen die anliegende pneumatische Kissenkraft auf eine Geschwindigkeit beschleunigt werden, die dem Verhältnis der wirksamen Flächen von den Ringkolben 8 und des Kolbens 6 im Teleskopzylinder 4 zur Sperrkolbenfläche 16 umgekehrt proportional ist. Nacheinander werden die einzelnen Ringkolben 8 durch den Kolben 6 betätigt, wodurch die beweglichen Kissenmassen stufenfrei beschleunigt werden. Gleichzeitig werden die oberhalb der Kissenplatte 17 angeordneten beweglichen Teile im Unterwerkzeug einschließlich des Werkstückes 18 durch die Schwerkraft mit nach unten bewegt. Beim Stößelrücklauf gelangen der Kolben 6 und die Ringkolben 8 durch die Wirkfläche des Durchmessers 21 und der Druck im Druckmittelbehälter 9 in ihre Ausgangslage zurück.

Die Auftreffgeschwindigkeit als Differenz von Stößelgeschwindigkeit und Kissengeschwindigkeit bei Umformbeginn ist durch das Flächenverhältnis des Sperrkolbens 16 und der Summe der Einzelkolben, die im Druckmittelraum 20 wirken, festgelegt. Sie hat stets das gleiche Verhältnis zur jeweils vorhandenen Stößelgeschwindigkeit.

Ebenfalls gleich sind die Wege 23 und 24, die in der Kolben-Zylinder-Einheit 4 vom Betätigungsbeginn des Kolbens 6 bis Umformbeginn bzw. der Rückzugweg im Ziehkissen bis Umformbeginn zurückgelegt werden.

Claims

1. Einrichtung zur Auftreffstoßdämpfung für Ziehkissen an Pressen zu Ziehbeginn zwischen Ober- und Unterwerkzeug, bestehend aus einer Kissenplatte (17) und einer daran angeordneten Kolbenstange, die über druckmittelbeaufschlagbare Kolbenflächen des Ziehkissens (1) und über die in Ziehrichtung druckmittelbeaufschlagbare Fläche des Sperrkolbens (16) eines Sperrzylinders (2) verbunden ist, wobei der druckmittelbeaufschlagbare Raum des Sperrzylinders (2) über ein Steuerventil (12) und ein dazu parallel geschaltetes Rückschlagventil (11) mit einem Druckmittelbehälter (9) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem druckmittelbeaufschlagbaren Raum des Sperrzylinders (2) der Druckmittelraum (20) einer Kolben-Zylinder-Einheit (4) und der Druckmittelbehälter (9) wirkverbunden sind,
im Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit (4) ein Kolben (6), bestehend aus einem oberen, geschlossenen Kolbenteil und einem unteren Kolbenteil, auf dem mehrere, in der Länge abgestufte Ringkolben (8) gelagert sind, angeordnet ist
und der Kolben (6) durch den Pressenantrieb so bewegt wird, daß die Ringkolben (8) nacheinander in Funktion treten und die dadurch hervorgerufene Druckmittelanreicherung im druckmittelbeaufschlagbaren Raum des Sperrzylinders (2) den Sperrkolben (16) und damit die im Kraftfluß liegenden Funktionselemente über die Kissenplatte (17) bis zum Werkstück (18) in Ziehrichtung beschleunigt werden.

2. Einrichtung zur Auftreffstoßdämpfung für Ziehkissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) durch einen am Pressenstößel (13) angeordneten Stempel (14) beaufschlagbar ist.

3. Einrichtung zur Auftreffstoßdämpfung für Ziehkissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem oberen Kolbenteil und den Ringkolben (8) angeordnete Druckmittelraum (19) mit dem Druckmittelbehälter (9) wirkverbunden ist.