Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Tiefzieh-Presse zum Tief- ziehen im Gegenzugverfahren.

Zur Metallumformung sowie zum Stanzen und Schneiden von Metall- teilen sind eine Vielzahl von hydraulischen Pressen bekannt, deren Stößel im Pressengestell an den Seitenständern geführt ist und die Aufgabe hat, eine oder auch mehrere Bewegungen und Kräfte in das Werkzeug zu übertragen, um das Werkstück umzuformen oder zu schneiden. Zur Erzeugung der erforderlichen Presskräfte dienen ein oder auch mehrere Zylindereinheiten, deren Zylinder am oder im Kopfstück fixiert sind-bei Unterkolbenpressen auch im Pressentisch -und deren Kolben die hydraulisch erzeugte Presskraft auf den Pres- senstößel übertragen. Die in der jeweiligen Zylindereinheit erzeugten Reaktionskräfte werden vom Zylinder in die Pressen-Endstücke, d. h. in das Kopfstück, den Pressentisch bzw. den Pressenrahmen, einge- leitet. Da derartige Pressen für unterschiedliche Werkzeugeinbauhö- hen geeignet sein sollen und die Werkzeuge aus Gründen der War- tung und auch für einen Teiletransfer weiter geöffnet werden müssen, als dies der eigentliche Arbeitshub erfordert, haben die Stößel und auch die Zylindereinheit einen sehr großen Hub. Zum vollen Öffnen und Schließen der Presse müssen aus den großvolumigen Zylindern erhebliche Flüssigkeitsmengen ab-und zugeführt werden, was die Hubgeschwindigkeit der Stößel begrenzt.

Ferner muss im jeweiligen Zylinder befindliche Druckflüssigkeitssäule von beträchtlichem Volumen auch für kleine Arbeitshübe auf Be- triebsdruck gebracht und vor dem Öffnen wieder entspannt werden.

Als Folgen ergeben sich ein verminderter Gesamtwirkungsgrad in der Presse und eine Erhöhung der Zykluszeit.

Bei der Durchführung von Schneid-und Stanzvorgängen führt die zum Aufbau der Schneidkraft notwenige Kompression der Druckflüs- sigkeitssäule im Augenblick des Durchbrechens des Materials auf- grund der gespeicherten Energie zu einer plötzlichen Beschleunigung des Stößels, was Schläge im hydraulischen System verursacht und die Standzeiten der Werkzeuge negativ beeinflussen kann. Derartige Pressen werden daher häufig mit zusätzlichen Einrichtungen zur Schnittschlagdämpfung und/oder zur Hubbegrenzung ausgestattet, um die Werkzeugstandzeiten zu verlängern und um eine Überschrei- tung des unteren Umschaltpunktes zu vermeiden.

Aus der US 4 318 682 ist eine hydraulische Presse zum Herstellen von Kunststoff-Pressformteilen bekannt, die zwei an Säulen gegen- einander bewegbare Platten enthält, an denen die Formwerkzeuge über Spannuten befestigt werden. Die obere Platte ist mittels eines Langhub-Zylinders über eine größere Strecke vertikal in eine vorge- wählte Arbeitsposition verfahrbar. Zur Abstützung der beim Pressvor- gang den ortsfesten Gegenhalter bildenden oberen Platte in der Ar- beitsposition dienen mehrere gerillte Stützstangen, die an der oberen Platte befestigt sind und mit Verriegelungsmechanismen versehene Bohrungen im oberen Pressen-Querhaupt durchragen. Auf dem Un- terbau der Presse ist eine formsteife Platte angeordnet, an deren Un- terseite mehrere kurzhubige Arbeitszylinder montiert sind. Die Kol- ben dieser Arbeitszylinder sind in Flucht zu den Stützstangen an der unteren bewegbaren Platte befestigt, die bei einem Pressvorgang den Arbeitshub ausführt. Diese Presse ist für die Metallumformung weni- ger geeignet, da ihre die Montageflächen für die Werkzeuge bildenden bewegbaren Platten nicht ausreichend stabil und verwindungssteif sind. Hohe außermittige Belastungen können zu einer asymmetri- schen Aufbiegung des Pressenrahmens führen, was eine Kippung bzw. Schrägstellung der beiden Platten mit den Formwerkzeugen zur Folge hat. Auch wenn die Parallelstellung der beiden Platten durch Druckregelung der unteren Arbeitszylinder beibehalten wird, bewirkt die Schrägstellung beider Platten im Gestell einen erhöhten Ver- schleiß.

Aus der DE 43 02 263 A ist eine mechanische Presse mit hydrauli- schen Arbeitszylindern bekannt, bei welcher im oberen Querhaupt des Pressengestells zwei Exzenterantriebe für den oberen Stößel an- geordnet sind. Seitlich neben dem Pressraum befinden sich mehrere hydraulische Zylindereinheiten mit am Pressentisch verankerten Kol- ben und jeweils zwei getrennten und einzeln mit Drucköl beauf- schlagbaren Druckkammern. Mit dem oberen mechanisch bewegten Zustell-Stößel ist über einen zentralen hydraulischen Zylinder ein Ar- beitsstößel verbunden, dem zur Durchführung des Presshubs die seitlichen Zylindereinheiten zugeordnet sind. Die sich über die ge- samte Innenhöhe der Presse erstreckenden seitlichen Zylindereinhei- ten beanspruchen einen Großteil des Werkzeug-Einbauraumes und begrenzen den Platz für den Werkstück-Vorschub. Ferner werden für jeden Arbeitshub der Zylindereinheiten beträchtliche Druckölmengen benötigt, da die Druckölsäule in den beim Pressen wirksamen Zylin- derräumen zumindest der Höhe des Transferhubs entspricht. Auf- grund der Exzenterantriebs des Zustell-Stößels kann kein freies Ge- schwindigkeitsprofil gefahren werden und die freie Wahl der Arbeits- position ist nicht gegeben.

Schließlich ist in der DE 199 28 422 eine Umformpresse zur Außen- hochdruckumformung beschrieben, die einen auf dem Pressentisch stationär angeordneten Flüssigkeitskasten und kurzhubige Blechhal- tezylinder enthält. Am oberen Pressenquerhaupt ist mittels eines zen- tralen hydraulischen Zylinders ein Stößel befestigt, der in eine Ar- beitsstellung im Pressengestell bewegt und in dieser mechanisch ver- riegelt werden kann. In diesen Stößel sind mehrere Arbeitszylinder integriert, deren Kolben auf ein Oberwerkzeug einwirken. Die Füh- rung des Oberwerkzeugs erfolgt nur über die Arbeitszylinder, was Verschleißerscheinungen zur Folge haben kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine universell einsetzbare hydraulische Presse zu schaffen, die insbesondere bei Anwendungen mit relativ kurzem Arbeitszug eine längere Werkzeugstandzeit sowie kürzere Ar- beitszyklen und damit eine Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades bzw. des Ausstoßes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die erfindungsgemäße Presse weist zusätzlich zu dem Arbeitsstößel einen weiteren Stößel auf, der über geeignete Einrichtungen in einem relativ langen Hubweg in Öffnungs- und Schließrichtung der Presse verfahrbar sowie über geeignete kraft-und/oder formschlüssige Elemente in der eingestellten Ar- beitsposition mit dem Pressengestell verriegelbar ist. Im verriegelten bzw. arretierten Zustand bildet dieser weitere Stößel ein stabiles Ge- genlager zum Einleiten der Press-bzw. Reaktionskräfte in das form- steife Gestell.

Der verriegelbare Stößel wird mit Hilfe geeigneter schnell wirkender Verstellmechanismen in eine vorgewählte Arbeitsstellung im Pressen- gestell verfahren, wobei diese Arbeitsstellung von der Werkzeugein- bauhöhe sowie dem erforderlichen Arbeitshub bestimmt wird. In die- ser Arbeitsstellung wird der Stößel im Pressengestell so fest fixiert, dass die bei einem Press-, Stanz-oder Prägevorgang von Metall- Werkstücken auftretenden hohen Reaktions-bzw. Gegenhaltekräfte über den Stößel in das Pressengestell eingeleitet werden.

Eine Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die hydraulische Zylindereinheit, welche die Presskraft erzeugt, zwischen dem verriegelbaren Stößel und dem Arbeitsstößel angeordnet ist, so dass beide Stößel über diese-mindestens eine-Zylindereinheit mit- einander verbunden sind und die gesamte Baugruppe die relativ lan- gen Hubbewegungen des verriegelbaren Stößels bei dessen Verfahren in die Arbeitsposition ausführt. In diesem Fall wird das Werkstück zwischen dem Pressenendstück, d. h. dem Pressentisch, und dem Ar- beitsstößel angeordnet.

Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die hydraulische Zy- lindereinheit zwischen einem der Pressendstücke und dem Arbeits- stößel angeordnet, so dass die von der Zylindereinheit bei einem Pressvorgang erzeugten Reaktionskräfte direkt in das Pressenend- stück eingeleitet werden. Der in der Arbeitsposition arretierte verrie- gelbare Stößel dient hier als echtes Gegenlager. In diesem Fall sind die Werkstücke zwischen dem Arbeitsstößel und dem verriegelbaren Stößel angeordnet.

Damit der verriegelbare Stößel einen relativ großen Verfahrhub in beiden Richtungen der Pressenachse ausführen kann, um z. B. Werk- zeugwechsel und Werkstück-Transferoperationen durchführen zu können, sind geeignete hydraulische, pneumatische oder elektrische Antriebseinrichtungen am Pressengestell vorgesehen und mit dem Stößel verbunden. Eine bevorzugte Ausführung zum Bewegen des verriegelbaren Stößels zwischen einer Stand-by-Position und einer Arbeitsposition enthält mindestens einen im Kopfstück installierten langhubigen Hydraulikzylinder, dessen Kolbenstange an dem oberen Stößelteil befestigt ist. Da dieser Hydraulikzylinder keine Presskräfte aufbringen muss, sind die für seine langhubigen Verfahrbewegungen benötigten Ölmengen gering, was höhere Verfahrgeschwindigkeiten ermöglicht.

Bei der erfindungsgemäßen Presse wird der verriegelbare Stößel vor dem eigentlichen Arbeitszug zunächst mit Hilfe der vorgenannten An- triebsvorrichtung in die Arbeitsposition gefahren und in dieser Ar- beitsposition durch geeignete kraft-und/oder formschlüssige Fixier- elemente am Pressengestellt arretiert. Auf diese Weise kann die von den Zylindereinheiten erzeugte Presskraft über den verriegelbaren Stößel in das Pressengestell eingeleitet werden.

Zur Arretierung des verriegelbaren Stößels in der vorgegebenen Ar- beitsposition können beispielsweise Zwischenstücke verwendet wer- den, die von außen zwischen den oberen Stößelteil und das benach- barte Pressenendstück bzw. andere maschinenfeste Bauteile des Pressengestells eingeschoben oder eingeschwenkt werden, wobei de- ren Achse parallel zur Wirkrichtung der Pressenkraft liegen sollte.

Ferner können auch druckübertragende Elemente von einstellbarer Länge, z. B. Stützen mit Gewindespindel, von außen zwischen den oberen Stößelteil und den Pressenkopf oder andere maschinenfeste Elemente des Pressenkörpers eingeschoben oder eingeschwenkt wer- den, wobei auch in diesem Fall die Achse dieser druckübertragenden Elemente parallel zur Wirkrichtung der Presskraft verlaufen sollte.

Für diesen Zweck können auch andere druckübertragende Elemente eingesetzt werden, die eine rastende Positionierung des oberen ver- riegelbaren Stößelteils erlauben und mit diesem Stößelteil beispiels- weise verschraubt sind. Diesbezüglich geeignet sind beispielsweise Säulen mit radialen Einstichen für den Eingriff von Klemmriegeln, die im benachbarten Pressenendstück installiert sind und über Antriebs- elemente zum motorischen Ein-und Ausrücken verfügen. Zur stufen- losen Positionierung des verriegelbaren Stößels können auch kraft- übertragende Elemente eingesetzt werden, die mit Hilfe von am be- nachbarten Pressenendstück oder an anderen Teilen des Pressenge- stells installierten Klemmeinheiten mit den am verriegelbaren Stößel befestigten Stützholmen in Eingriff gelangen. Bei Pressen in Säulen- konstruktion kann die Arretierung des verriegelbaren Stößels in der Arbeitsposition auch durch Klemmeinheiten erfolgen, die an dem ver- riegelbaren Stößel montiert sind und direkt auf die Pressensäulen einwirken.

Durch die geringe Höhe der Druckflüssigkeitssäule in den die Ar- beitszylinder bildenden Zylindereinheiten verringert sich das Kom- pressionsvolumen gegenüber Pressen des Standes der Technik erheb- lich. Dieses verminderte Kompressionsvolumen führt zu einem erhöh- ten Gesamtwirkungsgrad der Presse, schnelleren Zykluszeiten sowie zu einer deutlichen Minderung von Schnittschlägen bei der Durch- führung von Schneid-und Stanzvorgängen. Bei entsprechender Aus- legung der Steuerung können ferner die Ringraumseiten der Zylin- dereinheiten zur Schnittschlagdämpfung genutzt werden.

Wenn die den Stößel in seiner Arbeitsstellung arretierenden Mecha- nismen, insbesondere die Stützholme und deren kraft-bzw. form- schlüssige Fixierelemente, in den Eckbereichen des verriegelbaren Stößels angeordnet sind, vermindert sich die Aufbiegung des Pres- senendstückes, was eine weitergehende Steigerung der Gesamtstei- figkeit der Presse bedeutet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es weiterhin besonders vorteilhaft, am verriegelba- ren Stößel mehrere achsparallele Stützholme jeweils in der Wirkachse je einer Zylindereinheit vorzusehen, die im zugehörigen Pressenend- stück längsverschiebbar sowie form-oder kraftschlüssig verriegelbar sind. In diesem Fall werden die Presskräfte vom verriegelbaren Stößel achsparallel über die Stützholme in das Pressenendstück eingeleitet, und zwar unter Vermeidung von Biegemomenten im verriegelbaren Stößel, der weniger steif ausgeführt werden kann. Weiterhin reduziert sich die Gefahr der Knickung oder Ausbiegung der Stützholme. Au- ßerdem kann gegebenenfalls auf Führungselemente am verriegelba- ren Stößel verzichtet werden, da dieser nur geringe Querkräfte auf- nehmen muss und die Kolbenstangenführungen der Zylindereinhei- ten zur Führung desselben ausreichen.

Bei der Anwendung von mehreren über den Arbeitsstößel gleichmäßig verteilten Zylindereinheiten ist ferner die Verwendung von Wegmess- systemen vorteilhaft, die den Hub der jeweiligen Zylindereinheiten und/oder die Relativposition des Arbeitsstößels gegenüber dem be- nachbarten Pressenendstück oder dem verriegelbaren Stößel in die- sem Bereich erfassen. Dadurch kann über ein entsprechend ausge- legtes Steuersystem in Verbindung mit einer proportionalen bzw. ser- vohydraulischen Ansteuerung der Zylindereinheiten eine Parallelrege- lung des Arbeitsstößels während des Presshubes erfolgen. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführung sind vier Zylindereinheiten in den Eckbereichen des in Draufsicht etwa viereckigen Arbeitsstößels angeordnet, die über getrennte Wegmesssysteme und hydraulische Steuerungen verfügen. Auf diese Weise können außermittige Bela- stungen der Presse über fast den gesamten Bereich des Pressen- tisches kompensiert und ein genau paralleles Schließen der Presse bzw. der Werkzeuge erreicht werden.

Bei sehr großen Stößelabmessungen können auch mehr als vier Zy- lindereinheiten gleichmäßig über die Arbeitsstößelfläche verteilt ein- gesetzt werden, was eine entsprechend gleichmäßige Verteilung der Presskraft ergibt. Durch Anwendung der vorgenannten Mess-und Steuerungstechnik kann die von jeder Zylindereinheit erzeugte Presskraft ermittelt werden. Durch Verknüpfung und Auswertung dieser Messwerte kann die Kompression, d. h. die elastische Stau- chung, der mit der Presskraft belasteten Stützholme und auch die elastische Verformung des Pressengestells berechnet und kompen- siert werden.

Wenn der verriegelbare Stößel durch geeignete Stütz-und Arretier- mechanismen stufenlos in einer gewählten Arbeitsposition eingestellt und fixiert werden kann, ist es vorteilhaft, mindestens zwei synchron wirkende Verfahreinrichtungen vorzusehen und diesen Verfahrein- richtungen geeignete Wegmesssysteme zuzuordnen. Bei der Bewe- gung und Positionierung des verriegelbaren Stößels in einer gewähl- ten Arbeitsstellung kann dadurch der verriegelbare Stößel vor Beginn eines Pressvorganges genau parallel zum Arbeitsstößel bzw. zum Pressenendstück positioniert und verriegelt werden. In Verbindung mit den Zylindereinheiten zugeordneten Wegmesssystemen kann eine genau achsparallele Schließbewegung des Arbeitsstößels beim an- schließenden Pressvorgang sichergestellt werden.

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Presse zum Tiefziehen im Gegenzugverfahren, bei welcher das dem Stößel gegenüberliegende Pressenendstück (Querhaupt) mit einem aktiven Ziehkissen oder ei- nem doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder versehen ist, der ei- nen Ziehstempel antreibt. Die in einem zweigeteilten Stößel integrier- ten kurzhubigen Arbeitszylinder dienen hier zum Aufbringen der so genannten Blechhaltekraft und bei kombinierten Schnitt-Zug-Werk- zeugen zum vorhergehenden Ausschneiden der jeweiligen Platine aus einem Blechzuschnitt oder Blechstreifen.

Zweckmäßig sollten im geteilten Stößel mehrere kurzhubige Arbeits- zylinder über den Querschnitt verteilt angeordnet sein. Um während des jeweiligen Ziehvorgangs eine zonenweise Regelung der Blechhal- tekräfte zu erzielen, ist es zweckmäßig, wenn jeder Arbeitszylinder von einer Steuereinheit über eigene Steuermittel gesondert angesteu- ert werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Tiefzieh-Presse sind den am Ziehvorgang beteiligten Bauteilen, bei- spielsweise dem Kolben des Tiefziehzylinders, Sensoren zugeordnet, deren Messwerte einem elektrohydraulischen Regelsystem zugeführt werden. In Verbindung mit der gesonderten Ansteuerung der Arbeits- zylinder können die Arbeitszylinder in Abhängigkeit von der durch einen Sensor erfassten Position des Ziehstempels einzeln oder in Gruppen so druckgeregelt werden, dass vorgewählte Sollwertkurven für die Blechhaltekräfte gefahren werden können.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen hydraulischen Presse anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Presse im Axialschnitt von vorne ; Fig. 2 die Presse nach Fig. 1 im schematischen seitlichen Verti- kalschnitt ; Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der hydraulischen Presse im Axialschnitt von vorne ; Fig. 4 die Presse nach Fig. 3 im schematischen seitlichen Verti- kalschnitt ; Fig. 5 eine Tiefzieh-Presse im Axialschnitt von vorne.

Die in Fig. 1, 2 dargestellte hydraulische Presse enthält ein Pressen- gestell 1, bestehend aus zwei formsteifen Pressenendstücken 2,3 und Seitenständern 4,5. Auf dem Pressenendstück 3 wird in der Re- gel eine-nicht dargestellte-Tischplatte positioniert. Im Pressenge- stell 1 sind zwei Pressenstößel 7,8 angeordnet, und zwar ein oberer hier plattenartig ausgeführter verriegelbarer Stößel 7 und ein unterer Arbeitsstößel 8. Zum Erhalt der erforderlichen Formsteifigkeit ist der Arbeitsstößel 8 in Kastenkonstruktion mit Längs-und Querverstei- fungen 9 ausgeführt. Die plattenartige Ausführung des oberen verrie- gelbaren Stößels 7 ermöglicht eine geringe Bauhöhe. Im Bedarfsfall kann auch der obere Stößel 7 zur Erhöhung seiner Steifigkeit in einer nach unten offenen Kastenkonstruktion ausgeführt sein, wobei die Wände und inneren Verstrebungen der Kastenkonstruktionen beider Stößel 7 und 8 lagenmäßig so aufeinander abgestimmt sein sollten, dass ein gegenseitiger kollisionsfreier Eingriff möglich ist. Dadurch kann eine geringe Bauhöhe beider Stößel 7, 8 beibehalten werden.

Zwischen dem verriegelbaren Stößel 7 und dem Arbeitsstößel 8 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Zylinder- einheiten 10 angeordnet, die jeweils aus einem druckfesten Zylinder- gehäuse 11 und einem darin verschiebbar aufgenommenem Kol- ben 12 bestehen und Drucköl-Anschlüsse aufweisen. Der jeweilige Kolben 12 wirkt als Differenzialkolben und seine aus dem Zylinder- gehäuse 11 nach unten vorstehende Kolbenstange 13 ist an einer ausreichend stabilen Querversteifung 9 im Innenraum des Arbeits- stößels 8 befestigt. Die Zylindergehäuse 11 sind an der Unterseite des verriegelbaren Stößels 7 befestigt und erstrecken sich in den Innen- raum des als Kastenkonstruktion ausgeführten Arbeitsstößels 8.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in den Eckbereichen des verrie- gelbaren Stößels 7 vier formsteife säulenartige Stützholme 15 befe- stigt, die im oberen Pressenendstück 2 festgelegte Arretiervorrichtun- gen 16 sowie obere Bohrungen 17 im Pressenendstück 2 durchragen.

Ferner weist die hydraulische Presse einen Antriebsmechanismus für vertikale Verfahrbewegungen des verriegelbaren Stößels 7 auf, der hier in Form von im Pressenendstück 2 angeordneten doppelt wir- kenden hydraulischen Zylindern 18 ausgeführt ist, deren Kolben- stangen 19 im mittleren Bereich des verriegelbaren Stößels 7 jeweils mittig zwischen zwei Stützholmen 15 befestigt sind.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist bei diesem Ausführungs- beispiel der Arbeitsstößel 8 über seitliche Führungselemente 21 an den Seitenständern 4,5 geführt. Die Führung des verriegelbaren Stößels 7 kann grundsätzlich über die Führungselemente 21 in Ver- bindung mit den Kolbenstangenführungen der Zylindereinheiten 10 erfolgen. Der verriegelbare Stößel 7 kann jedoch auch mit zusätzli- chen Führungselementen z. B. an den Seitenständern 4,5 des Pres- sengestells geführt werden. Bei anderen Pressentypen, z. B. Säulen- Pressen, werden entsprechend anders ausgebildete Führungselemen- te zur Führung zumindest des Arbeitsstößels 8 verwendet.

Ferner verfügt die hydraulische Presse über ein Speise-und Vertei- lersystem für die Druckölversorgung der vier Zylindereinheiten 10.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 2 enthält dieses System eine Druckölzuführung 28 z. B. in Form von druckfesten Schlepp- schläuchen, sowie einen auf dem verriegelbaren Stößel 7 angeordne- ten Verteilerblock 29 mit Ventilen, von dem Druckleitungen 30 zu den Zylindereinheiten 10 führen.

Die hydraulische Presse besitzt ferner Wegmesssysteme, deren De- tektoren 32 beispielsweise am oberen Ende der hydraulischen Zylin- der 18 sowie auch am Rand des verriegelbaren Stößels 7 angeordnet sein können. Bei der Ausführung nach Fig. 1, 2 wird mit Hilfe der hy- draulischen Zylinder 18 der verriegelbare Stößel 7 und mit ihm der Arbeitsstößel 8 aus einer oberen Stand-by-Stellung in eine Arbeitstel- lung mit relativ großer Geschwindigkeit abgesenkt, wobei der verrie- gelbare Stößel 7 durch die in den Detektoren 32 enthaltenden Weg- messsysteme und eine elektrohydraulische Steuereinheit in eine zum Pressentisch 3 in Längsrichtung genau parallele Lage positionsgere- gelt wird. Nach dieser Positionsregelung erfolgt die Aktivierung der Arretiervorrichtungen 16, die durch Eingriff an den Stützholmen 15 den verriegelbaren Stößel 7 und damit auch die Zylindergehäuse 11 der Zylindereinheiten 10 in der Arbeitsposition arretieren. Durch die den Zylindereinheiten 10 zugeordneten Wegmesssysteme und geeig- nete proportional-bzw. servohydraulische Ansteuerung der Arbeitszy- linder 10 wird ein paralleles Schließen des Arbeitsstößels 8 während des Presshubes gewährleistet. Zur Minimierung der Biegemomente im verriegelbaren Stößel 7 und auch für die Einleitung der Presskraft in das Kopfstück ist es zweckmäßig, dass die Mittelachsen der jewei- ligen Zylindereinheiten 10 mit den Mittelachsen der Stützholme 15 und der Arretiervorrichtung 16 zusammenfallen. Dadurch werden Kippmomente beim Pressvorgang vermieden und unerwünschte Bie- geverformungen der Pressenbauteile reduziert.

Bei der vorstehend beschriebenen Pressenausführung werden die durch außermittige Belastungen beim Pressvorgang auftretenden asymmetrischen Längungen des Pressengerüsts und auch die bei be- kannten Pressen z. B. gemäß US 4 318 682 durch asymmetrische Ge- rüstdehnungen verursachten parallelen Schrägstellungen der Werk- zeuge und Stößel vermieden, was die Beanspruchungen der beteilig- ten Pressenteile, wie Werkzeuge, Führungen, Zylindereinheiten, usw. vermindert und deren Lebensdauer erhöht. Da bei dieser erfindungs- gemäß ausgeführten Presse die einzeln ansteuerbaren kurzhubigen Arbeitszylinder zwischen dem verriegelbaren Stößel und dem Arbeits- stößel angeordnet sind, kann durch entsprechende Druckregelung der einzelnen Arbeitszylinder der Arbeitsstößel parallel zum ortsfe- sten Tisch ausgerichtet und gehalten werden, und zwar auch in den Fällen, in denen durch außermittige Belastung beim Pressvorgang eine asymmetrische Gerüstdehnung und damit eine Schrägstellung des in der Arbeitsposition verriegelten oberen Stößels erfolgt ist.

Um bei kurzhubigen Vorgängen, z. B. beim Prägen, Stanzen, Schnei- den von Blechen, hohe Taktfolgen erzielen zu können, werden zweckmäßiger Weise doppelt wirkende Arbeitszylinder so eingesetzt, deren oberer und unterer Druckraum über geeignete Steuermittel an den Verteiler 29 angeschlossen sind. Jedem Arbeitszylinder 10 ist mindestens ein Sensor 34 zugeordnet, der ein Wegaufnehmer für die Kolbenstellung, ein Druckmesser für den hydraulischen Arbeitsdruck oder auch ein anderes geeignetes Messelement sein kann. Die von den Sensoren 34 erfassten Messwerte werden ebenso wie die Daten der Messwertgeber 32 über-nicht dargestellte-Übertragungsmittel der Steuereinheit 33 zur Auswertung und Weiterverarbeitung zuge- führt. Diese Steuereinheit 33 ermittelt die für jeden Arbeitszylin- der 10 geeigneten Soll-Druckwerte zum Erhalt der genauen Parallel- stellung des Arbeitsstößels 8 gegenüber dem Presstisch 3 bei mittiger und außermittiger Belastung.

Die vorstehend anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Pressenaus- führung hat folgende Vorteile : Präzise und stabile Führung der beiden Stößel bzw. Stößel- teile und des daran befestigten Werkzeugs ; keine Kippung des Arbeitsstößels und dadurch geringere Be- lastungen der Bauteile mit verlängerten Standzeiten der Werkzeuge ; vermindertes Kompressionsvolumen der kurzhubigen Ar- beitszylinder und größere Steifigkeit des Gesamtsystems durch optimierte Anordnung und Verteilung der Arbeitszylin- der 10 über den Stößelquerschnitt ; dadurch erhöhte Effizienz und gesteigerter Ausstoß, verringerter Schnittschlag und hochdynamische Regelung des Arbeitsstößels ; kompakte Bauweise und geringe Gesamthöhe der beiden Stö- ßel 7,8 durch integrierte Anordnung ; dadurch relativ großer Zustellhub der Stößel 7, 8 und große Öffnungsweite der Pres- se ; keine Beeinträchtigung des Einbauraumes für die Werk- zeuge oder Transfereinrichtungen ; freie Steuerbarkeit des Zeit-Weg-Diagramms und damit der Stößelgeschwindigkeit ; beliebige Kraft-Haltezeit im geschlossenen Zustand ; geringe zu fördernde Druckölmengen ; dadurch vereinfachtes Drucköl-Liefer-und Steuersystem sowie hohe Taktfolgen ; Presse kann wahlweise mit oder ohne Transferhub betrieben werden, z. B. kann bei Schnittwerkzeugen zum Platinen- schneiden von Coil der obere Stößel zwischen den Arbeitshü- ben verriegelt bleiben, da die Teile üblicherweise über Rut- schen im Werkzeug entnommen werden ; dadurch erhöhte Flexibilität und optimierter Ausstoß der Anlage in Abhängig- keit von den jeweils montierten Werkzeugen ; durch stufenlose, kraftschlüssige Klemmung bzw. gestufte, formschlüssige Verriegelung des Hilfsstößels einfache und optimierte Anpassung an unterschiedliche Werkzeug- Einbauhöhe.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte hydraulische Presse hat in ihrem technischen Konzept Gemeinsamkeiten mit der Presse nach den Fig. 1 und 2, sodass einander entsprechende Bauteile mit jeweils gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Der technisch wesentli- che Unterschied gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 und 2 liegt darin, dass bei dieser Presse der verriegelbare Stößel 37 in geschlos- sener Kastenkonstruktion ausgeführt ist und ein eigenständiges Bau- teil darstellt, das ein echtes biegesteifes Gegenlager bildet. Ferner ist der hier untere Arbeitsstößel 38 über die Arbeitszylinder 10 auf dem unteren Pressenendstück 3, d. h. dem Pressentisch abgestützt, wobei die Zylindergehäuse direkt auf dem Pressentisch 3 befestigt sind und in die Kastenkonstruktion des Arbeitsstößels 31 hineinragen. Die Kolben 12 wirken über die nach oben weisenden Kolbenstangen 13 auf Querverstrebungen im Inneren der Kastenkonstruktion ein.

Wie bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 ist der verriegelbare Stö- ßel 37 mittels des in Fig. 4 dargestellten Antriebsmechanismus mit den langhubigen hydraulischen Zylindern 18 aus einer oberen Stand- by-Stellung in eine vorgewählte Arbeitsposition-und umgekehrt- verfahrbar. Während dieser Bewegungen ist der in Kastenkonstrukti- on ausgeführte verriegelbare Stößel 37 durch Führungselemente 21 an den Seitenständern 4,5 des Pressengestells 1 geführt. Der Ar- beitsstößel 38 und die Zylindereinheiten 10 entsprechen in ihrer kon- struktiven Ausbildung weitgehend denjenigen des Ausführungsbei- spiels nach Fig. 1, 2. Da die Zylindereinheiten 10 auf dem unteren Pressenendstück 3 abgestützt und befestigt sind, vereinfacht sich das hydraulische Speisesystem für die Zylindereinheiten 10, die jeweils eigene fest installierte Zu-und Ableitungen erhalten können. Bei die- ser Ausführung nach Fig. 3 und 4 erfolgt der Presshub durch eine von den kurzhubigen Zylindereinheiten 10 erzeugte Aufwärtsbewe- gung des Arbeitsstößels 38. Das zu bearbeitende Werkstück ist zwi- schen dem in der Arbeitsstellung fixierten oberen Stößel 37 und dem unteren Arbeitsstößel 38 angeordnet und gegebenenfalls zwischen zwei-nicht dargestellten-Formwerkzeugen eingespannt. Auch bei dieser Ausführung erfolgt eine Positionsregelung der beiden Stößel 37 und 38 mittels der oben beschriebenen Sensoren 34 und Wegmess- systeme 32 für die Verfahrzylinder 18 und für die hydraulischen Zy- lindereinheiten 10 durch die elektrohydraulische Steuereinheit 33.

Die in Fig. 5 schematisch dargestellte Tiefziehpresse arbeitet im so genannten Gegenzugverfahren und weist ein oberes Pressenend- stück 42, ein in Form eines biegesteifen Kastens ausgebildetes unte- res Endstück 43 und Seitenständer 44, 45 auf. Im oberen Pressen- endstück 43 ist ein zweigeteilter Stößel angeordnet, dessen Konstruk- tion der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Stößelkonstruktion ent- spricht, so dass dessen Einzelteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Funktion und auch die Steuerung dieser von dem verriegelbaren Stößel 7 und dem kurzhubigen Arbeitsstößel 8 gebilde- ten Baugruppe entspricht bis auf die im folgenden erörterten Unter- schiede denen der anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Stößel- Baugruppe 7,8. Bei der Presse nach Fig. 5 ist in dem unteren Pres- senendstück 43 eine doppelt wirkende hydraulische Zylindereinheit 46 zentral angeordnet, die ein im Innenraum des Endstücks 43 mon- tiertes Zylindergehäuse 47 mit zwei hydraulischen Anschlüssen 48, 49 und einem darin verschiebbaren Kolben 50 aufweist. Die Kolben- stange 52 durchragt eine obere feste Platte 51 des Endstücks 43 und trägt an ihrem oberen Ende ein balliges Formteil 53 als Ziehstempel.

Statt der dargestellten Zylindereinheit 46 kann ein aktives Ziehkissen verwendet werden.

Auf der Platte 51 des unteren Endstücks 43 ist ein hier hohlzylindri- sches Unterwerkzeug 54 montiert, dass das Formteil 53 symmetrisch umgibt und auf seiner Oberseite einen Blechhaltering 55 trägt. An der Unterseite der durchgehenden Platte des Arbeitsstößels 8 ist ein hier hohlzylindrisches Oberwerkzeug 56 in Flucht mit dem Unter- werkzeug 54 befestigt, das an seinem unteren Ende einen Ziehring 57 trägt.

Für einen Formvorgang wird ein Werkstück, z. B. ein Blechzuschnitt bzw. eine Platine, zwischen dem Blechhaltering 55 und dem Zieh- ring 57 positioniert. Dabei kann sich die obere Stößelbaugruppe 7, 8 bereits in der vorgewählten Arbeitsposition befinden und der verrie- gelbare Stößel 8 in der vorstehend beschriebenen Weise arretiert sein. Durch geregelte Druckbeaufschlagung der Zylindereinheiten 10 wird die Platine zwischen dem Blechhaltering 55 und dem Zieh- ring 57 fest eingespannt. Durch entsprechende Verteilung und geeig- nete Ansteuerung der Zylindereinheiten 10 kann die Blechhaltekraft in verschiedenen Stößelbereichen individuell gesteuert werden, was besondere Vorteile beim Ziehen von asymmetrischen Teilen ergibt.

Wenn in jedem Eckbereich eines viereckigen Stößels 7,8 jeweils eine gesondert angesteuerte Zylindereinheit 10 vorgesehen ist, kann die Blechhaltekraft in jedem Eckbereich des Arbeitsstößels 8 gesondert variiert und eingehalten werden.

Abhängig von der Form des Ziehteils und der Gestaltung des Werk- zeuges kann aber auch eine höhere Anzahl von Zylindereinheiten 10 sowie eine unterschiedliche Verteilung derselben sinnvoll sein. Wenn während des Ziehvorganges die Blechhaltekräfte abhängig von der Position des Ziehstempels 53 als progressive/degressive Kurvenfunk- tion gesteuert werden sollen, z. B. in Verbindung mit einem am Zylin- der 46 montierten Wegaufnehmer 58, ergeben sich aufgrund der ho- hen Steifheit der erfindungsgemäßen Presse sowie des geringen Kom- pressionsvolumens der Zylindereinheiten 10 extrem kurze Ansprech- zeiten bei entsprechend geringen Volumenströmen.

Zur Durchführung des eigentlichen Ziehvorgangs wird die Zieh- Zylindereinheit 46 über die zentrale Steuereinheit 33 mit Drucköl be- aufschlagt, nachdem die Platine zwischen Blechhaltering 55 und Ziehring 57 eingespannt ist. Dabei wird der Ziehstempel 53 nach oben gedrückt und verformt den mittleren Teil der eingespannten Pla- tine in herkömmlicher Weise. Nach dem Formvorgang werden der Pressstößel 53 eingefahren, der obere Stößel 7 entriegelt, die Zylin- dereinheiten 10 drucklos und beide Stößel 7, 8 in die angehobenen Ausgangsstellung mittels der Verfahreinheiten 18,19 verfahren. Da von den Verfahreinheiten 18,19 nur relativ geringe Kräfte für die Öff- nungs-und Zustellbewegungen des Kombi-Stößels 7,8 aufgebracht werden müssen, können schmale Zylinder sowie auch elektrische Linearmotoren in den Verfahreinrichtungen eingesetzt werden, was bei geringen Druckölmengen hohe Geschwindigkeiten erlaubt. Der einstellbare Hub der Verfahreinheiten 18,19 ermöglicht ferner eine Anpassung der Öffnungs-und Zustellbewegungen an die Höhe der jeweiligen Fertigteile und damit eine weitere Steigerung der Taktfolge und Durchsatzleistung.

In der vorstehend beschriebenen Tiefzieh-Presse können mit beson- derem Vorteil so genannte kombinierte Schnitt-Zug-Werkzeuge einge- setzt werden, die über-im rechten Teil der Fig. 5 schematisch dar- stellt-Schneidkanten 60 und Halteteile 61 verfügen. In einem Ar- beitsgang der Presse erfolgt der Ausschnitt eines Form-Rohlings aus einem zuvor manuell oder automatisch positioniertem Blech und dar- an stufenlos anschließend der Ziehvorgang zum Fertigteil. Nach dem Zustellen und Verriegeln des oberen Stößels 7 erfolgt durch Druckbe- aufschlagung der Zylindereinheiten 10 der Schnittvorgang durch die Schneidkanten 60 und daran anschließend üben die entsprechend gestalteten Halteteile 61 der Werkzeuge die für den Ziehvorgang er- forderlichen Blechhaltekräfte aus. Dabei müssen die Halteteile 61 der Werkzeuge nicht-wie gezeigt-planparallel eben sein, sondern kön- nen auch eine abgeminderte bzw. komplementär ballige Form haben, wodurch dem Rand des Formlings durch die Blechhaltekräfte eine wulstartige Wölbung erteilt wird.

Ferner kann die erfindungsgemäße Tiefzieh-Presse auch zur Herstel- lung von flanschlosen Formteilen und von im Durchzug hergestellten Formteilen eingesetzt werden, und zwar unter Verwendung von ent- sprechend ausgebildeten kombinierten Zug-Schnitt-Werkzeugen, so- wie bei automatischer Zufuhr des Blechstreifens durch ein Fördersy- stem. Wird das am Arbeitsstößel 8 befestigte Oberwerkzeug so ausge- führt, dass das Ziehteil nach dem Ziehvorgang seitlich aus dem Werkzeug entnommen werden kann, so kann dieses nach dem Rück- hub des Ziehstempels 53 und dem Abstreifen im Oberwerkzeug ent- nommen werden, ohne dass der Kombi-Stößel 7,8 entriegelt und aufgefahren werden muss. In diesem Fall kann direkt nach dem Rückhub des Ziehstempels 53 sowie der Arbeitszylinder 10 und der Entnahme des Ziehteils der Blechvorschub und ein erneuter Schnitt- Zug-Vorgang eingeleitet werden. Da in diesem Fall kein Entriegeln und Auffahren des geteilten Stößels 7,8 notwendig ist, ergeben sich entsprechend kurze Zykluszeiten.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Presse gemäß Fig. 5 zum Tiefzie- hen im Gegenzugverfahren bietet somit, neben der günstigen Ener- giebilanz des Gegenzugverfahrens allgemein, insbesondere bei kom- binierten Schnitt-Zug-Werkzeugen die Vorteile des verringerten Schnittschlages, der stabilen und parallelen Führung der Werkzeug- hälften und der damit verbundenen Verlängerung der Werk- zeugstandzeiten, des schnellen Aufbaus der Blechhaltekräfte, der schnellen Regelbarkeit von progressiven/degressiven Sollwertkurven für die Blechhaltekräfte sowie, bei entsprechender Verteilung und Ansteuerung der Arbeitszylinder, der lokalen Regelbarkeit der Blech- haltekräfte, insbesondere zum Tiefziehen asymmetrischer Teile.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele und deren Einzelheiten beschränkt. So können statt der dargestellten Stützholme 15 und Arretiervorrichtungen 16 auch andere Mittel ein- gesetzt werden, um den verriegelbaren Stößel 7 in bestimmten Ar- beitspositionen zu fixieren. Beispielsweise können statt der Stützhol- me 15 und der Arretiervorrichtungen 16 feste Stützkörper als Zwi- schenstücke seitlich in das Gestell 1 zwischen dem verriegelbaren Stößel 7 und das Kopfstück 2 eingesetzt werden, die dann die beim Pressvorgang auftretenden Reaktionskräfte in das Kopfstück einlei- ten. Falls mehrere solcher Stützkörper verwendet werden, ist es zweckmäßig, diese in axialer Flucht zu den Wirkachsen der Zylinder- einheiten 10 zu positionieren. Nach dem jeweiligen Pressvorgang wer- den diese Stützkörper wieder seitlich aus dem Gestell herausbewegt, falls der notwendige Öffnungshub des Werkzeuges den Hub der Zy- lindereinheiten 10 überschreitet. Die Verwendung fester Stützkörper ist für solche erfindungsgemäßen Pressenausführungen sinnvoll, bei denen der Pressenhub für die Arbeitsvorgänge konstant ist oder sich nur in einem geringen Bereich ändert. Dies gilt beispielsweise für Schneid-, Stanz-und Prägepressen.

Als Arretiervorrichtungen 16 sind kraft-oder formschlüssig wirkende Einrichtungen geeignet, die ausreichend stabil sein müssen, um die von den Stützholmen 15 übertragenen Kräfte ohne Beschädigung in das Kopfstück 2 zu übertragen. Beispielsweise können zur stufenlo- sen Fixierung Klemmkeile, Klemmmuffen, Schnecken-und Gewinde- Paarungen eingesetzt werden. Für eine stufenweise Arretierung eig- nen sich die formschlüssigen Verbindungsmittel, wie Riegel, Rasten oder andere Elemente zum Herstellen von ausreichend festen schnell lösbaren Verbindungen.

Ferner ist es für spezielle Anwendungen der Presse auch möglich, statt der vorstehend beschriebenen hydraulischen Zylindereinheiten bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 auch mechanische Systeme zur Erzeugung der notwendigen Presskraft einzusetzen, wie z. B. Kniehe- bel, Exzenter, Doppelexzenter oder dergleichen. Ein bevorzugtes Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Presse nach den Figuren 1 bis 4 ist die Bearbeitung von relativ großflächigen Blechen durch Stan- zen, Zuschneiden sowie die Erzeugung von Prägungen in Metallkör- pern. Wesentlich für die durchzuführenden Bearbeitungsvorgänge sind kurzhubige Bewegungen des Arbeitsstößels, wobei insbesondere bei Stanz-und Schnittvorgängen eine erhebliche Reduzierung des Schnittschlags erreicht wird, und zwar ohne die bisher erforderlichen zusätzlichen Dämpfungsmittel.

Schließlich besteht auch die Möglichkeit, die in den Fig. 3 und 4 dar- gestellte Presse als Tiefzieh-Presse zu gestalten und mit den entspre- chenden Merkmalen der in Fig. 5 dargestellten Tiefzieh-Presse zu kombinieren. In diesem Fall kann der Ziehstößel mit der zugehörigen Zylindereinheit in den oberen Stößel 37 eingebaut werden und zwi- schen beiden Stößeln 37, 38 werden die geeigneten Formwerkzeuge mit Blechhalteplatte und Ziehscheibe angeordnet. Bei einer weiteren derartigen Variante kann die Zylindereinheit 46 mit dem Ziehstößel 53 in der in Fig. 5 dargestellten Weise im unteren Pressenendstück 43 eingebaut sein und der in den Figuren 3 und 4 dargestellte untere Stößel 38 mit den auf dessen unterem Pressenendstück 3 befestigten Zylindereinheiten 10 eingesetzt werden. In dieser Variante wird der untere Stößel 38 vom Kolben der Zieh-Zylindereinheit durchragt und zwischen dem oberen als Gegenhalter wirkenden verriegelbaren Zu- stell-Stößel 37 und dem unteren Stößel 38 sind die Formwerkzeuge mit Blechhalteplatte und Ziehscheibe in der in Fig. 5 dargestellten Weise angeordnet. Bei beiden Varianten wird die Blechhaltekraft von den Zylindereinheiten 10 erzeugt. Schließlich können weitere Kon- struktions-und Funktionsmerkmale der Ausführungsbeispiele in an- derer geeigneter Weise miteinander kombiniert werden.