DE102015202003B4

DE102015202003B4 - Bearbeitungspresse

Info

Publication number: DE102015202003B4
Application number: DE102015202003.7A
Authority: DE
Inventors: Konrad Schnupp
Original assignee: Schnupp GmbH and Co Hydraulik KG
Current assignee: Schnupp GmbH and Co Hydraulik KG
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2035-02-06
Also published as: DE102015202003A1

Abstract

Bearbeitungspresse, – mit einem Pressengestell (1) und einem Tisch (5), welcher ein mehrdimensional wirkendes Unterwerkzeug (4) lagert, – mit einem in dem Pressengestell (1) durch seitliche Kolben-Zylinder-Einheiten (7) vertikal verfahrbar gelagerten Joch (6), – mit einem an dem Joch (6) gelagerten, ein mehrdimensional wirkendes Oberwerkzeug (2) tragenden Stößel (3), dadurch gekennzeichnet, – dass zwischen dem Joch (6) und dem Stößel (3) zumindest ein Kraftübertragungselement (8) angeordnet ist, welches in beiden Dimensionen des Jochs (6) und des Stößels (3) ortsvariabel verstellbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bearbeitungspresse gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Bearbeitungspresse mit einem Pressengestell sowie mit einem ein Oberwerkzeug tragenden Stößel und einem ein Unterwerkzeug tragenden Tisch.
Bei hydraulischen Pressen zum Tiefziehen oder zur anderweitigen Bearbeitung von vornehmlich Blechteilen ergibt sich stets das Problem, dass die Werkzeuge präzise aufeinander abgestimmt werden müssen. So ist es beispielsweise bei der Neuherstellung von Werkzeugen erforderlich, diese durch Touchieren an ihren Oberflächen passgenau aufeinander abzustimmen. Dieser Vorgang kann in einer üblichen Produktionspresse durchgeführt werden. Dabei ergibt sich jedoch die Problematik, dass die Produktionspresse während der Bearbeitungszeit des Werkzeugs nicht für den Produktionsprozess zur Verfügung steht. Insbesondere bei Pressenstraßen ist eine derartige Vorgehensweise deshalb nicht möglich.
Aus der DE 102 35 236 B4 ist eine Bearbeitungspresse bekannt, bei welcher seitliche Führungssäulen vorgesehen sind, welche sowohl einen Wagen lagern, an dem ein Unterwerkzeug befestigt ist, als auch einen mittels Kolben-Zylinder-Einheiten vertikal verfahrbaren Träger, der ein Oberwerkzeug trägt.
Bei einer derartigen Bearbeitungspresse, welche bestens zur Einarbeitung von Werkzeugen geeignet ist, ergibt sich jedoch der Nachteil, dass der vertikal verfahrbare Träger, der das Oberwerkzeug lagert, bei Aufbringung einer Umformkraft verformt wird. Die Verformung resultiert aus der seitlichen Krafteinleitung durch die Kolben-Zylinder-Einheiten. Nachteilig dabei ist, dass diese Verformung anders ist, als bei einer Produktionspresse, bei welcher die Kraftaufbringung auf das Oberwerkzeug üblicherweise mittig erfolgt.
Die DE 44 15 577 A1 zeigt eine Einrichtung zur Kompensation bzw. gezielten Einstellung von Durchbiegungen eines Werkzeugträgers. Dieser ist in einer rasterartigen Anordnung mit einer Vielzahl von Einschubleisten versehen, welche mit Kompensationskolben ausgerüstet sind. Diese werden in einer Produktionspresse verwendet, um einen Werkzeugträger und damit auch ein Werkzeug zu beeinflussen.
Aus der EP 2 210 681 A2 ist eine Biegepresse mit einem mehrteiligen Pressenbalken bekannt. Zur Verstellung des Pressenbalkens oder Werkzeugbalkens sind Stellmittel vorgesehen, die für eine Einstellung des Werkzeugbalkens zur Sicherstellung eines ausreichenden Freiraums zwischen den Biegewerkzeugen dienen.
Die WO 2012/165948 A1 zeigt ebenfalls eine Biegepresse, bei welcher an dem Tisch eine Vielzahl von Kompensationseinrichtungen rasterartig angeordnet sind, durch welche die Eindringtiefe eines Oberwerkzeugs in ein Unterwerkzeug einstellbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitungspresse der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und unerwünschte Verformungen ausschließt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Hauptanspruchs gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass ein Joch durch seitliche Kolben-Zylinder-Einheiten in dem Pressengestell verfahrbar ist und sich in Anlage an den Stößel befindet und dass zwischen dem Joch und dem Stößel zumindest ein Kraftübertragungselement angeordnet ist.
Durch das zumindest eine Krafteinleitungselement ist es möglich, den Ort der Krafteinleitung zwischen dem Joch und dem Stößel so einzustellen und zu variieren, dass der Stößel im Wesentlichen so verformt wird, wie dies während des Pressenbetriebs auf einer Produktionspresse erfolgen würde. Es ist somit möglich, die realen Bedingungen einer Produktionspresse auf der Bearbeitungspresse zu simulieren. Hierdurch ist es möglich, durch die Summe der erzielten Durchbiegungscharakteristika das Werkzeug exakt einzuarbeiten, damit dieses in einer Produktionspresse präzise arbeiten kann.
In günstiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kraftübertragungselement entweder starr oder einstellbar ausgebildet ist. Insbesondere bei einer einstellbaren Ausgestaltung ist es möglich, das Kraftübertragungselement nachzujustieren und während der Einarbeitung eines Werkzeuges die Durchbiegungscharakteristika oder Durchbiegungslinien zu optimieren. Bei einer einstellbaren Ausgestaltung des Kraftübertragungselements kann dieses beispielsweise als Kolben-Zylinder-Einheit mit einem separaten Hydraulikkreis ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, das Kraftübertragungselement mechanisch einstellbar auszugestalten, beispielsweise durch zwei mittels eines Gewindes gegeneinander verstellbare Teile.
Um die Durchbiegungscharakteristika einer Produktionspresse zu simulieren, ist es besonders günstig, wenn das Kraftübertragungselement an einem Kraftangriffspunkt des Oberwerkzeugs angeordnet ist, der dem Kraftangriffspunkt der Produktionspresse entspricht. Es versteht sich, dass erfindungsgemäß mehrere derartige Kraftübertragungselemente an unterschiedlichen Kraftangriffspunkten vorgesehen sein können. Alternativ hierzu ist es auch möglich, das Kraftübertragungselement auch zusätzlich oder ausschließlich im Bereich eines Unterwerkzeugs vorzusehen.
Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Kraftübertragungselements besteht somit darin, bei einem geschlossenen Werkzeug zur Erzeugung einer der Kolben-Zylinder-Einheiten entgegenwirkenden Vorspannung und damit zu entsprechenden Durchbiegungscharakteristiken beizutragen.
Das im Bereich des Oberwerkzeugs angeordnete Kraftübertragungselement kann erfindungsgemäß entweder an dem Joch oder an dem Stößel angeordnet sein. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das zumindest eine Kraftübertragungselement ortsvariabel oder verstellbar angeordnet ist. Die Bearbeitungspresse kann somit in einfacher Weise an unterschiedliche einzuarbeitende Werkzeuge angepasst werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
1 eine schematische stirnseitige Ansicht einer Bearbeitungspresse gemäß dem Stand der Technik,
2 eine Ansicht, analog 1, einer erfindungsgemäßen Bearbeitungspresse,
3 eine Ansicht der in 2 gezeigten Bearbeitungspresse mit veränderter Anordnung der Kraftübertragungselemente, und
4 eine vereinfachte Darstellung eines Hydraulikkreises der in den 2 und 3 gezeigten Kraftübertragungselemente.
Die 1 zeigt eine Bearbeitungspresse, so wie diese beispielsweise aus der DE 102 35 236 B4 vorbekannt ist. Die Bearbeitungspresse umfasst seitliche Pressengestelle 1, an denen im oberen Bereich Kolben-Zylinder-Einheiten 7 vorgesehen sind. Diese sind mit einem im Wesentlichen horizontal angeordneten Stößel verbunden, welcher ein Oberwerkzeug 2 trägt. Am unteren Bereich des Pressengestells 1 ist ein Tisch 5 vorgesehen, auf welchem ein Unterwerkzeug 4 angeordnet ist.
In 1 ist dargestellt, dass bei einer Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheiten 7 und einer vertikalen Bewegung des Stößels 3 sich dieser bei Kontakt der beiden Werkzeuge 2, 4 verformen oder durchbiegen wird, so wie dies durch die Biegelinie 9 in stark übertriebener Darstellung dargestellt ist.
Dementsprechend wird sich auch der Tisch 5 durchbiegen oder verformen, so wie dies die Biegelinie 10 des Tisches zeigt. Durch diese Durchbiegungen oder Verformungen, welche mehrere Zehntel Millimeter bei maximaler Last betragen können, wird die Einarbeitung der Werkzeuge 2, 4 erheblich beeinträchtigt.
Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem ist auf dem Tisch 5 ein Unterwerkzeug 4 angeordnet. Dabei ergibt sich, analog 1, eine Biegelinie 12 des Tisches bei geschlossenen Werkzeugen und maximaler Pressenlast.
Der obere Bereich der Bearbeitungspresse weist ein Joch 6 auf, welches mit den Kolbenstangen der Kolben-Zylinder-Einheiten 7 verbunden ist. Das Joch 6 ist somit mittels der Kolben-Zylinder-Einheiten 7 vertikal verfahrbar. An dem Joch 6 ist ein Stößel 3 befestigt, welcher ein Oberwerkzeug 2 trägt. Erfindungsgemäß sind zwischen dem Joch und dem Stößel Kraftübertragungselemente 8 angeordnet, welche, wie durch die Doppelpfeile dargestellt und im Vergleich der 2 und 3 ersichtlich, verstellbar angeordnet sind. Die Verstellbarkeit ist dabei in beiden Dimensionen des Joches bzw. des Stößels möglich und nicht auf die seitliche Verschiebbarkeit gemäß den 2 und 3 beschränkt. Somit ist es durch die erfindungsgemäßen Kraftübertragungselemente 8 möglich, die Kraftangriffspunkte zwischen dem Joch 6 und dem Stößel 3 so zu verändern, dass sich eine Biegelinie 11 des Stößels 3 ergibt, welche der Durchbiegungslinie bei einer Produktionspresse entspricht und zu der Biegelinie 12 des Tisches 5 passt. Es ist somit möglich, die Verhältnisse einer Produktionspresse, auf welcher nach der Einarbeitung der Werkzeuge 2, 4 der Produktionsbetrieb laufen wird, zu simulieren.
Der Vergleich der 2 und 3 zeigt, dass die erfindungsgemäßen Kraftübertragungselemente 8 verstellbar sind, so dass die Kraftangriffspunkte angepasst werden können.
Die Kraftübertragungselemente 8 sind auch selbst einstellbar ausgebildet und in Form von Kolben-Zylinder-Einheiten ausgestaltet. Die 4 zeigt einen vereinfachten Hydraulikkreis mit einer Druckquelle 13, die zwischen 0 und 350 bar variabel ist. Somit ist es möglich, die Kraftübertragungselemente 8 während eines Umformvorganges bei geschlossenen Werkzeugen 2, 4 einzustellen oder einzujustieren. Erfindungsgemäß ist es selbstverständlich auch möglich, für jedes Kraftübertragungselement 8 einen separaten Hydraulikkreis vorzusehen. Wie üblich, verfügt der Hydraulikkreis über einen Behälter 14 und ein Ablassventil 15.
Bezugszeichenliste

1: Pressengestell
2: Oberwerkzeug
3: Stößel
4: Unterwerkzeug
5: Tisch
6: Joch
7: Kolben-Zylinder-Einheit
8: Kraftübertragungselement
9: Biegelinie des Stößels
10: Biegelinie des Tisches
11: Biegelinie des Stößels
12: Biegelinie des Tisches
13: Druckquelle
14: Behälter
15: Ablassventil

Claims

Bearbeitungspresse, – mit einem Pressengestell (1) und einem Tisch (5), welcher ein mehrdimensional wirkendes Unterwerkzeug (4) lagert, – mit einem in dem Pressengestell (1) durch seitliche Kolben-Zylinder-Einheiten (7) vertikal verfahrbar gelagerten Joch (6), – mit einem an dem Joch (6) gelagerten, ein mehrdimensional wirkendes Oberwerkzeug (2) tragenden Stößel (3), dadurch gekennzeichnet, – dass zwischen dem Joch (6) und dem Stößel (3) zumindest ein Kraftübertragungselement (8) angeordnet ist, welches in beiden Dimensionen des Jochs (6) und des Stößels (3) ortsvariabel verstellbar ist.
Bearbeitungspresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (8) starr oder einstellbar, insbesondere als Kolben-Zylinder-Einheit oder mittels eines Gewindes, ausgebildet ist.
Bearbeitungspresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (8) an einem Kraftangriffspunkt des Oberwerkzeugs (2) angeordnet ist.
Bearbeitungspresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (8) an einem Kraftangriffspunkt des Unterwerkzeugs (4) angeordnet ist.
Bearbeitungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (8) bei geschlossenem Werkzeug (2, 4) zur Erzeugung einer den Kolben-Zylinder-Einheiten (7) entgegenwirkenden Vorspannung ausgebildet ist.
Bearbeitungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (8) an dem Joch (6) angeordnet ist.
Bearbeitungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (8) an dem Stößel (3) angeordnet ist.
Bearbeitungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kraftübertragungselemente (8) vorgesehen sind.
Bearbeitungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (8) einstellbar ausgebildet ist.