SE518856C2

SE518856C2 - Tool with hydraulically controlled counterbar

Info

Publication number: SE518856C2
Application number: SE9802566A
Authority: SE
Inventors: Lars Persson
Original assignee: Ep Technology Ab
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2002-11-26
Also published as: SE9802566D0; EP0974410A3; EP0974410A2; SE9802566L

Abstract

The invention relates to a machine with a hydraulically controlled counterpressure element. The machine comprises a frame and top and lower machine parts (1, 2) in a conventional way for performing the embossing. According to the invention the counterpressure element (6, 11) is connected to a hydraulic cylinder (4, 12), said counterpressure element engaging the plate (3). The hydraulic cylinder (4, 12) is connected to a hydraulic circuit having a controllable hydraulic pressure, so that the counterpressure element is pressed back at the controlled pressure during an embossing operation. The counterpressure element may be included in a holding means to hold the plate securely during the embossing. According to the invention a machine part (1) is then connected to a positive counterpressure element (10) and another machine part (2) is connected to a hydraulic cylinder (4), said hydraulic cylinder (4) having a plunger and a stem (5) connected to a gripping means (6) holding the plate (3) together with the positive counterpressure element (10), such that the plunger during an embossing operation is pressed back at a controlled pressure. The holding means provides a secure holding through the whole press operation. The counterpressure element may also be included in an embossing counterpressure element, in which the counterpressure may be set in order to achieve a pre-embossing or a pressure controlled embossing. The invention may be applied to all types of machines in which counterpressure elements are required. <IMAGE>

Description

20 25 30 35 518 856 2 mothåll och en andra verktygshalva är förbunden med en hydraulcylinder, vilken hydraulcylinder har en kolv med en kolvstång som är ansluten till en gripanordning som håller plåten tillsammans med det fasta mothållet, så att kolven under en präg- lingsoperation trycks ihop vid det reglerade trycket. Fasthållningsanordningen ger en säker fasthållning genom hela pressteget. 20 25 30 35 518 856 2 abutment and a second tool half are connected to a hydraulic cylinder, which hydraulic cylinder has a piston with a piston rod which is connected to a gripping device which holds the plate together with the fixed abutment, so that the piston is pressed during an embossing operation. together at the regulated pressure. The holding device provides a secure holding throughout the pressing step.

Mothållet ingår i ett präglingsmothåll, i vilket mothållstrycket kan inställas för att åstadkomma en förprägling eller en tryckreglerad prägling.The abutment is part of an embossing abutment, in which the abutment pressure can be set to achieve a pre-embossing or a pressure-controlled embossing.

Uppﬁnningen är definierad av bifogade patentkrav l medan fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen är angivna i underkraven.The invention is defined by appended claims 1, while advantageous embodiments of the invention are stated in the subclaims.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Uppﬁnningen kommer att beskrivas i detalj nedan med hänvisning till bifo- gade ritningar varav den enda ﬁguren schematiskt visar mekaniska och hydrauliska komponenter av uppfinningen.Brief Description of the Drawings The invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings, the only one of which schematically shows mechanical and hydraulic components of the invention.

Detaljerad beskrivning av en löredragen utföringsform Såsom nämnts i inledningen består ett verktyg allmänt av en stomme med verktygshalvor som förs mot varandra med godset som skall präglas däremellan.Detailed Description of a Drawn Embodiment As mentioned in the introduction, a tool generally consists of a body with tool halves which are moved towards each other with the goods to be embossed therebetween.

Godset som skall präglas måste hållas fast för att undvika förﬂyttning och kollaps.The goods to be embossed must be held in place to avoid leakage and collapse.

En fackman på området är väl förtrogen med olika slags präglingsverktyg och dessa beskrivs därför inte närmare här. Uppﬁnningen är inte begränsad till något särskilt verktyg utan kan tillämpas vid alla verktyg som utnyttjar mothåll.A person skilled in the art is well acquainted with various types of embossing tools and these are therefore not described in more detail here. The invention is not limited to any particular tool but can be applied to all tools that use abutments.

I figuren visas därför endast schematiskt de mekaniska och hydrauliska komponenterna av uppfinningen. Den övre delen visar de mekaniska delama av verktyget med olika mothåll. Verktyget har en övre verktygshalva 1 och en undre verktygshalva 2. En plåt 3 är placerad däremellan. Vid präglingen av plåten går den övre verktygshalvan 1 ner i plåten för att bilda en nedsänkning medan den undre verktygshalvan 2 går upp i plåten för att bilda en upphöjning. Verktygshalvoma går således in i varandra.The figure therefore shows only schematically the mechanical and hydraulic components of the invention. The upper part shows the mechanical parts of the tool with different abutments. The tool has an upper tool half 1 and a lower tool half 2. A plate 3 is placed in between. When embossing the plate, the upper tool half 1 goes down into the plate to form a depression while the lower tool half 2 goes up into the plate to form a ridge. The tool halves thus go into each other.

Vid Verktygshalvoma 1, 2 är en fasthållningsanordning fastgjord. F asthåll- ningsanordningen innefattar en mothållscylinder 4 och ett fast mothåll 10. Cylin- dern är via sin kolvstång 5 kopplad till en gripanordning för att fasthålla plåten 3 mot det fasta mothållet 10. Gripanordningen kan bestå av backar 6 eller någon ram som verkar mot plåtens rand. Ett lämpligt antal cylindrar är tillhandahållna. I ﬁ gu- ren visas endast en undre cylinder 4 och ett övre fast mothåll 10 som illustration av uppﬁnningens princip. Det är möjligt att kombinera undre och övre cylindrar med respektive övre och undre fasta mothåll i samma verktyg för att åstadkomma speci- ella präglingar såsom förklaras nedan.At the tool halves 1, 2, a holding device is attached. The holding device comprises an abutment cylinder 4 and a fixed abutment 10. The cylinder is connected via its piston rod 5 to a gripping device for holding the plate 3 against the fixed abutment 10. The gripping device may consist of jaws 6 or some frame acting against the plate. stripe. An appropriate number of cylinders are provided. In the clock only a lower cylinder 4 and an upper fixed abutment 10 are shown as an illustration of the principle of the invention. It is possible to combine lower and upper cylinders with respective upper and lower fixed abutments in the same tool to achieve special embossments as explained below.

Alla cylindrama är lämpligen anslutna till en och samma hydrauliska krets. 10 15 20 25 30 35 518 856 3 Kretsen innefattar en envägsventil 7, en styrd ventil 8 och en ackumulatortank 9.All cylinders are suitably connected to one and the same hydraulic circuit. The circuit comprises a one-way valve 7, a controlled valve 8 and an accumulator tank 9.

Fasthållningsanordningen fungerar som följ er. Vi förutsätter att verktyget har öppnats och en plåt 3 lagts i för prägling. Präglingen börjar då verktygshal- voma 1, 2 är förda samman och börjar beröra plåten 3. Samtidigt börjar backen 6 och det fasta mothållet 10 gripa om plåten. Kolven i cylindern 4 beﬁnner sig då vid sitt ändläge. Trycket LP från ackumulatortanken 9 råder nu i den hydrauliska kretsen. Tycket LP kan vara ett förhållandevis lågt tryck, t ex 2 bar.The holding device works as follows. We assume that the tool has been opened and a plate 3 has been inserted for embossing. The embossing begins when the tool halves 1, 2 are brought together and begins to touch the plate 3. At the same time, the jaw 6 and the fixed abutment 10 begin to grip the plate. The piston in the cylinder 4 then settles at its end position. The pressure LP from the accumulator tank 9 now prevails in the hydraulic circuit. The pressure LP can be a relatively low pressure, eg 2 bar.

Då verktygshalvoma 1, 2 rör sig ytterligare mot varandra ökar trycket i cy- lindern 4 omedelbart eftersom hydraulvätskan är inkompressibel. Den styrda ven- tilen 8 är ställd till ett tryck Pmax, t. ex. 700 bar, och hydraulvätskan pressas ut till ackumulatortanken 9 vid detta tryck då verktygshalvorna 1, 2 rör sig mot varandra.As the tool halves 1, 2 move further towards each other, the pressure in the cylinder 4 increases immediately because the hydraulic fluid is incompressible. The controlled valve 8 is set to a pressure Pmax, e.g. 700 bar, and the hydraulic fluid is forced out to the accumulator tank 9 at this pressure as the tool halves 1, 2 move towards each other.

F asthållningstrycket alstras alltså av sj älva verktyget via verktygshalvoma 1, 2. Det inses att kraften som erfordras för själva präglingen är mycket högre än fasthåll- ningskraften som alstras av trycket Pmax. Pmax ställs dock i allmänhet till ett tryck så att prägling kan åstadkommas. Det fasta mothållet 10 rör sig alltså tillsammans med sin verktygshalva 1 och åstadkommer en prägling mot cylindem 4 samtidigt som denna trycks nedåt.The holding pressure is thus generated by the tool itself via the tool halves 1, 2. It is understood that the force required for the embossing itself is much higher than the holding force generated by the pressure Pmax. However, pmax is generally pressurized so that embossing can be achieved. The fixed abutment 10 thus moves together with its tool half 1 and provides an embossing against the cylinder 4 at the same time as it is pressed downwards.

När präglingen är klar börjar verktygshalvoma l, 2 säras från varandra.When the embossing is complete, the tool halves 1, 2 begin to separate from each other.

Trycket i cylindem 4 sjunker då omedelbart till trycket LP som tillhandahålles av ackumulatortanken 9 via envägsventilen 7. Efterhand som verktygshalvoma säras fylls cylindem 4. När kolven har nått ändläget i cylindem släpps plåten 3 som då kan avlägsnas.The pressure in the cylinder 4 then drops immediately to the pressure LP provided by the accumulator tank 9 via the one-way valve 7. As the tool halves are separated, the cylinder 4 is filled.

En hydrauliskt styrd mothållscylinder kan även utnyttjas för att utföra en prägling vid en inre del ll av Verktyget. En första möjlighet är att utföra en för- prägling, t.ex. för att prägla en ringdel på en plåt innan resten av plåten präglas.A hydraulically controlled abutment cylinder can also be used to perform an embossing on an inner part ll of the Tool. A first possibility is to perform an embossing, e.g. to emboss a ring part on a plate before the rest of the plate is embossed.

Den inre delen av verktygshalvan eller mothållet ll bår då förpräglingsmöntret och placeras på en nivå under resten av verktyghalvan 1 (eller en övre nivå vid verk- tyshalvan 2). En cylinder 12 är kopplad till en motsvarande eller samma styrda hydraulkrets som inställes till lämpligt präglingstryck. Så länge som trycket i cy- lindem 12 ligger under det inställda trycket är mothållet 11 orörligt och förpräg- lingen kan utföras. När förpräglingen är klar och verktyget bottnar vid den inre delen ökar trycket i cylindem 12 så-att den börjar röra sig in i huvuddelen av verk- tygshalvan 1 och resten av präglingen kan utföras.The inner part of the tool half or abutment 11 then carries the embossing pattern and is placed at a level below the rest of the tool half 1 (or an upper level at the tool half 2). A cylinder 12 is connected to a corresponding or the same controlled hydraulic circuit which is set to the appropriate embossing pressure. As long as the pressure in the cylinder 12 is below the set pressure, the abutment 11 is immobile and the embossing can be performed. When the pre-embossing is complete and the tool bottoms at the inner part, the pressure in the cylinder 12 increases so that it begins to move into the main part of the tool half 1 and the rest of the embossing can be performed.

En alternativ möjlighet är att utföra en tryckbegränsad prägling. Trycket i cylindern 12 ställs då med den styrda kretsen så att ett lägre maximalt präglings- tryck råder vid det inre mothållet 11. När prägling utföres ger det inre mothållet efter vid detta tryck oavsett om fullt präglingsdjup har uppnåtts. Detta är en fördel vid mönster som har ett parti med svag profil. Präglingstrycket inställs då på en lämplig nivå under brottspännings gränsen för plåten. Huvuddelen av verktyget 10 15 20 25 518 856 4 präglar samtidigt eller något därefter med normalt tryck Den styrda ventilen 8 kan vara en enkel överströmningsventil som håller trycket konstant Linder hela präglingsoperationen. Med en helt styrbar ventil finns också möjligheten att reglera kraften (mottrycket) under pressförloppet.An alternative option is to perform a pressure-limited embossing. The pressure in the cylinder 12 is then set with the controlled circuit so that a lower maximum embossing pressure prevails at the inner abutment 11. When embossing is performed, the inner abutment yields at this pressure regardless of whether full embossing depth has been reached. This is an advantage for designs that have a party with a weak profile. The embossing pressure is then set at a suitable level below the breaking stress limit of the sheet. The main part of the tool 10 15 20 25 518 856 4 embosses simultaneously or slightly thereafter with normal pressure. The controlled valve 8 can be a simple overflow valve which keeps the pressure constant during the entire embossing operation. With a completely controllable valve, there is also the possibility of regulating the force (back pressure) during the pressing process.

Således tillhandahåller föreliggande uppﬁnning en mothållssanordning som uppvisar stora fördelar i förhållande till den tidigare kända tekniken. Mothålls- anordningen tillhandahåller ett högt fasthållningstryck som enkelt kan ställas in via den styrda ventilen. Trycket är konstant eller reglerbart under hela präglings- operationen. När verktyget är obelastad, alltså inte utför någon präglingsoperation, ﬁnns heller inget högt tryck i fasthållningsanordningen. Man slipper tillhandahålla kraftiga fjädrar som måste inspännas till hög belastning redan då präglings- operationen börjar.Thus, the present invention provides an abutment device which exhibits great advantages over the prior art. The retaining device provides a high retaining pressure that can be easily set via the controlled valve. The pressure is constant or adjustable throughout the embossing operation. When the tool is unloaded, ie does not perform any embossing operation, there is also no high pressure in the holding device. You do not have to provide strong springs that must be clamped to a high load already when the embossing operation begins.

Mothållsanordningen kan även tillhandahålla ett inställbart präglingstryck för att utföra en förprägling eller tryckbegränsad prägling. Detta är inte möjligt att åstadkomma med fjädrar som ju inte kan tillhandahålla en sådan tryck-avstånds- karakteristik med konstant tryck oberoende av avståndet av präglingsdjupet eller med ett lämpligt styrt mottryck som kan regleras under pressförloppet.The abutment device may also provide an adjustable embossing pressure to perform a pre-embossing or pressure-limited embossing. This is not possible to achieve with springs which cannot of course provide such a pressure-distance characteristic with constant pressure regardless of the distance of the embossing depth or with a suitably controlled back pressure which can be regulated during the pressing process.

I ansökan har speciﬁka utföringsformer av uppfinningen beskrivits. En fackman på området inser att de mekaniska och hydrauliska komponenterna av uppfinningen kan varieras på många sätt utan att gå ur uppfinningens ram. Exem- pelvis kan lågtrycket LP tillhandahållas från en hydraulpump eller ett centralt hydraulsystem i stället för en ackumulatortank och den styrda ventilen kan släppa ut hydraulvätska till en sump eller liknande. De mekaniska och hydrauliska komponenterna är kända var för sig och uppfinningen är inte begränsad till någon särskild utformning av dessa. Uppﬁnningens skyddsomfång är endast begränsat av nedanstående patentkrav.In the application, specific embodiments of the invention have been described. One skilled in the art will appreciate that the mechanical and hydraulic components of the invention may be varied in many ways without departing from the scope of the invention. For example, the low pressure LP can be supplied from a hydraulic pump or a central hydraulic system instead of an accumulator tank and the controlled valve can discharge hydraulic fluid to a sump or the like. The mechanical and hydraulic components are known separately and the invention is not limited to any particular design thereof. The scope of protection of the invention is limited only by the following claims.

Claims

10 15 20 25 30 35 518 856 5 PATENTKRAV10 15 20 25 30 35 518 856 5 PATENT REQUIREMENTS

1. Verktyg innefattande en stomme och övre och undre verktygshalvor för att prägla t. ex. en plåt samt en mothållsanordning för att åstadkomma ett mothåll för plåten under präglingen, varvid mothållet (6, ll) är förbundet med en hydraulcylinder (4, 12), vilket mothåll verkar mot plåten (3), och att hydraulcylindern (4, 12) är ansluten till en hydraulkrets som har ett reglerbart hydraultryck, så att mothållet under en präglingsoperation trycks tillbaka vid det reglerade trycket, kännetecknat av att mothållet ingår i en präglingsmothålls- anordning för att tillhandahålla ett präglingsmothåll (11) som har ett reglerbart präglingstryck.Tools comprising a body and upper and lower tool halves for embossing e.g. a plate and an abutment device for providing an abutment for the plate during embossing, the abutment (6, 11) being connected to a hydraulic cylinder (4, 12), which abutment acts against the plate (3), and that the hydraulic cylinder (4, 12) is connected to a hydraulic circuit having an adjustable hydraulic pressure, so that during an embossing operation the abutment is pushed back at the regulated pressure, characterized in that the abutment is included in an embossing abutment device for providing an embossing abutment (11) having an adjustable embossing pressure.

2. Verktyg enligt krav 1, kännetecknat av att mothållet (1 l) är anordnat på en nivå skild från resten av en verktygshalva (1) för att komma i kontakt med plåten (3) tidigare än resten av verktygshalvan och därmed åstadkomma en förprägling.Tool according to claim 1, characterized in that the abutment (1 l) is arranged at a level separate from the rest of a tool half (1) in order to come into contact with the plate (3) earlier than the rest of the tool half and thereby provide a pre-embossing.

3. Verktyg enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att det maximala präglingstrycket är inställt lägre än en brottspänning för den del av plåten som präglas vid präglingsmothållet (1 1).Tool according to Claim 1 or 2, characterized in that the maximum embossing pressure is set lower than a breaking stress for the part of the plate which is embossed at the embossing abutment (1 1).

4. Verktyg enligt krav 1, 2 eller 3, kännetecknat av att det reglerade trycket är konstant.Tool according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the regulated pressure is constant.

5. Verktyg enligt krav 1, 2 eller 3, kännetecknat av att det reglerade trycket är re glerbart under präglingsoperationen.Tool according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the regulated pressure is adjustable during the embossing operation.

6. Verktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat av att ett ytterligare mothåll som ingår i en fasthållningsanordning för att hålla fast plåten under präglingen, att en verktygshalva (1) år förbunden med ett fast mothåll (10) och en andra verktygshalva (2) är förbunden med en hydraulcylinder (4), vilken hydraulcylinder (4) har en kolv med en kolvstång (5) som är ansluten till en gripanordning (6) som håller plåten (3) tillsammans med det fasta mothållet (10), och att hydraulcylindern (4) är ansluten till en hydraulkrets som har ett inställbart maximalt hydraultryck (Pmax), så att kolven under en präglingsoperation trycks ihop vid det maximala trycket.A tool according to any one of the preceding claims, characterized in that an additional abutment included in a holding device for holding the plate during embossing, that a tool half (1) is connected to a fixed abutment (10) and a second tool half (2) is connected to a hydraulic cylinder (4), which hydraulic cylinder (4) has a piston with a piston rod (5) which is connected to a gripping device (6) which holds the plate (3) together with the fixed abutment (10), and that the hydraulic cylinder (4) is connected to a hydraulic circuit that has an adjustable maximum hydraulic pressure (Pmax), so that the piston during an embossing operation is compressed at the maximum pressure.

7. Verktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat av att hyd- raulkretsen innefattar en styrd ventil (8) för att under präglingsoperationen släppa ut hydraulvätska från hydraulcylindern (4, 12) vid ett reglerbart tryck.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic circuit comprises a controlled valve (8) for discharging hydraulic fluid from the hydraulic cylinder (4, 12) at an adjustable pressure during the embossing operation.

8. Verktyg enligt krav 8, kännetecknat av att den styrda ventilen (8) släpper ut hydraulvätska till en ackumulatortank (9).Tool according to Claim 8, characterized in that the controlled valve (8) discharges hydraulic fluid into an accumulator tank (9).

9. Verktyg enligt krav 9, kännetecknat av att ackumulatortanken (9) är ansluten till hydraulcylindem (4) via en envägsventil (7).Tool according to Claim 9, characterized in that the accumulator tank (9) is connected to the hydraulic cylinder (4) via a one-way valve (7).

10. Verktyg enligt krav 8, kännetecknat av att en hydraulpump eller ett centralt hydraulsystem är anslutet till hydraulcylindem (4) via en envägsventil (7) och att den styrda ventilen (8) släpper ut hydraulvätska till en sump.Tool according to claim 8, characterized in that a hydraulic pump or a central hydraulic system is connected to the hydraulic cylinder (4) via a one-way valve (7) and that the controlled valve (8) discharges hydraulic fluid to a sump.