Die Erfindung betrifft eine Ziehpresse, die sich ins- besonders für die Integration in Pressenstraßen, Pressenlinien, Hybridpressenanlagen oder Transferpressen zur Herstellung von Karosseriebauteilen eignet. Die erfindungsge- mäße Ziehpresse eignet sich insbesondere für hohe Hubzah ^¬ len .

Bei der Herstellung von Karosserieteilen oder anderen großflächigen, räumlich geformten Blechteilen ist die erste Pressenstufe meist eine Ziehpresse, die einer bis dahin e- benen Platine eine räumliche Form gibt. Dies erfolgt in ei ^¬ nem Ziehwerkzeug, das den Rand der Platine klemmend fest ^¬ hält, bzw. auch kontrolliert zum Blechzentrum hin gleiten lässt, während der von dem Blechhalter umschlossene Teil des Blechs zwischen einer Matrize und einem Stempel die ge ^¬ wünschte räumliche Form erhält.

Es haben sich dabei heute Ziehpressen etabliert, bei denen der Stempel auf einem Pressentisch ruhend gelagert und die zugeordnete Matrize an dem vertikal auf und ab be ^¬ wegbaren Stößel gehalten ist. Der Blechhalter umgibt den Stößel und wird gegen die Kraft eines Ziehkissens von dem Rand der Matrize während des Ziehvorgangs nach unten ge ^¬ drückt. Bei dieser Grundkonfiguration entsteht die konvex gewölbte Blechseite auf dem Blechteil oben, wie es für die nachfolgenden Pressenstufen auch gewünscht ist. In den nachfolgenden Pressenstufen werden insbesondere auch Stanz- Vorgänge durchgeführt. Bei Karosserieteilen ist es in der Regel erforderlich, dass der entstehende Stanzgrat auf der Hohlseite, d.h. der konkav gewölbten Unterseite des Blechteils liegt. Nachdem Wendestationen und dergleichen zwischen den einzelnen Pressenstufen abzulehnen sind, hat sich die hier angesprochene Bauform als Standart etabliert. Bau ^¬ formen mit unten liegender Matrize und oben liegendem Stempel (sowie oben liegenden Blechhalter) wie beispielsweise aus der DE 10117578 B4 bekannt, kommen deshalb seltener zur Anwendung .

Pressen, der Eingangs genannten Art, mit oben liegender Matrize und unten liegendem, ruhend gelagertem Stempel sind beispielsweise aus der DE 10 2006 025271 B3 bekannt. Bei dieser Presse ist sowohl der Stößel wie auch das Zieh ^¬ kissen von Servomotoren über Spindelhubgetriebe angetrie ^¬ ben. Nachdem der Stößel und das Ziehkissen jeweils eine hin und her gehende Bewegung ausführen, müssen die Servomotoren eine Bewegungsumkehr vollführen. Die Bewegungsumkehr erfolgt am jeweiligen Totpunkt der Bewegung des Ziehkissens oder Stößels. Dies bedeutet, dass die Brems- und Beschleu ^¬ nigungsphasen der Servomotoren die Taktzeit, die zum Ziehen eines Blechteils erforderlich ist, spürbar verlängern.

Außerdem kommt es in einer solchen Presse zu erhebli ^¬ chen Energieumsätzen. Zum Niederdrücken des Blechhalters ist eine erhebliche Kraft, nämlich die Blechhaltekraft zu überwinden. Diese Kraft lasst sich nicht beliebig vermin ^¬ dern - im Gegenteil, mit zunehmender Blechfestigkeit muss sie größer werden. Der vom Blechhalter bei diesem Konzept zurückzulegende Weg lässt sich ebenfalls nicht beliebig verkleinern, denn er entspricht im Wesentlichen der Ziehtiefe und ist somit durch die Geometrie des Werkstücks vor ^¬ gegeben. Auch wenn die vom Ziehkissen umgesetzte Energie notfalls in einen Speicher, in ein Netz oder an andere Verbraucher zurückgespeist werden kann, sind Energieverlus te nahezu unvermeidlich.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Pressenkonzept und ein Umformverfahren anzugeben, mit dem sich unter Erbringung der im nachfolgenden sich anschließenden Pressenstufen gewünschten Bauteilorientierung Tiefziehbauteile bei hoher Hubzahl mit geringem Energieaufwand herstellen lassen .

Diese Aufgabe mit der Ziehpresse nach Anspruch 1 bzw. dem Verfahren nach Anspruch 14 gelöst:

Die erfindungsgemäße Ziehpresse weist wie üblich ein Pressengestell auf, das ein- oder mehrteilig ausgebildet sein kann. Es kann einen Kopf, einen Tisch und dazwischen angeordneten Ständern umfassen. Es ist ein Stößel zur Aufnahme eines Matrizenwerkzeugs vorgesehen, der in einer Ver Stellrichtung verstellbar gelagert ist. Zu seinem Antrieb dient mindestens ein Stößelantrieb, der mindestens einem Servomotor aufweist, der mit dem Stößel über ein Koppelge ^¬ triebe oder ein Kurvengetriebe verbunden ist. Als Koppeige triebe wird jedes Getriebe verstanden, bei dem eine gleich mäßige Drehbewegung in eine periodisch veränderliche Bewe ^¬ gung umgeformt wird. Es weist somit mindestens einen Um ^¬ kehrpunkt auf, bei dem die erzeugte Linearbewegung umkehrt ohne dass die Drehrichtung des antreibenden Servomotors um kehren müsste. Eine solche Bewegungscharakteristik kann al ternativ auch mit einem Kurvengetriebe erreicht werden, da z.B. aus einer drehenden Kurvenscheibe oder einem Nocken und einem linear beweglichen Kurvenfolgerelement besteht.

Bei der erfindungsgemäßen Presse nimmt der Stößel bei einem einzigen Pressenhub, laufendem Servomotor und ge- schlossenem Matrizenwerkzeug den Umkehrpunkt U _t in wenigs- tens zwei zeitlich beabstandeten Zeitpunkten TA, TB ein. Unter geschlossenem Werkzeug wird dabei derjenige Zustand verstanden, bei dem das Matrizenwerkzeug mit dem Werkstück, z.B. einem Blechteil in Berührung steht.

Durch das mindestens zweimalige Einnehmen des Umkehr ^¬ punktes werden dynamische Vorteile erzielt, die eine erheb ^¬ liche Steigerung der Pressenarbeitsgeschwindigkeit bei ge ^¬ minderter oder gleich bleibender Maschinenbelastung und gegebenenfalls geringeren Spitzenbelastungen an den beteiligten Servomotoren ermöglichen. Der Stößelantrieb hat die Aufgabe der Schließbewegung und der Erzeugung der Blechhaltekraft. Anstatt auf den Umkehrpunkt U _t zu bremsen, wird die Bremsung des Servomotors verspätet eingeleitet, derart, dass ein Überlauf stattfindet. Der Bereich des Überlaufs befindet sich vorzugsweise in einer Größenordnung, wie er sich beispielsweise bei einem achtgliedrigen Pressenantrieb mit Blechhalter ergibt. Der Umformvorgang, bei dem das Stempelwerkzeug die am Rand gehaltene Platine verformt, kann mit Erreichen des Umkehrpunkts U _t , also deutlich vor Erreichen der Halteposition des Stößels begonnen werden. So kann mit dem ersten Erreichen des Umkehrpunkts U _t des Stö ^¬ ßels und des Matrizenwerkzeugs, der den Stempelwerkzeug zu ^¬ geordnete Tischantrieb gestartet werden. Zeitlich deutlich bevor die obere Endlage des Tischantriebs erreicht ist, be ^¬ schleunigt der Servomotor des Blechhalteantriebs, also des Stößels, in umgekehrter Drehrichtung derart, dass das zwei ^¬ te Erreichen des Umkehrpunkts bei noch immer geschlossenem Matrizenwerkzeug wenigstens ungefähr mit dem Zeitpunkt des Erreichens des Bewegungsendpunkts des Tischantriebs zusam ^¬ menfällt. Der Bewegungsendpunkt des Tischantriebs kann eine Strecklage seiner Koppelelemente sein, wenn er als Kniehe ^¬ belgetriebe oder als Exzentergetriebe oder als sonstiges Koppelgetriebe ausgebildet ist. Durch die vorgestellte Arbeitsweise hat der Stößel mit dem Matrizenwerkzeug, also der Blechhalteantrieb, beim zweiten Erreichen des Umkehrpunkts bereits eine Ausgangs ^¬ drehzahl, die das Abheben des Matrizenwerkzeugs von dem Blechteil beschleunigt. Damit wird die Offenzeit des Werk ^¬ zeugs insgesamt vergrößert, so dass die Presse wiederum insgesamt schneller arbeiten kann. Gegenüber einer mechanisch gleichen Presse mit identischem Aufbau, bei der der Servomotor des Stößelantriebs genau im Umkehrpunkt U _t stoppt, lassen sich um deutlich mehr als 10% erhöhte Hubzahlen erreichen.

Vorzugsweise ist auch der Tischantrieb als Koppelge ^¬ triebe ausgebildet, dessen Elemente bei Erreichen der obe ^¬ ren Endlage in Strecklage sind. Damit können sowohl im Stö ^¬ ßelantrieb als auch im Tischtrieb baulich einfache Exzen ^¬ terantriebe verwendet werden. Gleichzeitig ist für den Stö ^¬ ßelantrieb schon eine sich um lediglich 200° Grad des Um- fangs des Antriebsrads des Exzenters erstreckende Verzah ^¬ nung ausreichend. Für den Tischantrieb reicht eine Verzah ^¬ nung, die sich um 120° Grad um den Antrieb des Exzenters erstreckt. 360° Grad Rundum-Verzahnungen sind überflüssig. Dies führt zu deutlich kostengünstigeren Bauformen der Antriebe .

Zusätzlich ist es möglich, die Antriebsbereiche der Servomotoren des Stößelantriebs und des Tischantriebs so aufeinander abzustimmen, dass einer der Servomotoren generatorisch Energie zurück gewinnt, die in einen Speicher o- der an wenigstens einen der Servomotore des jeweilig ande ^¬ ren Antriebs zugeführt wird, um dort zur Beschleunigung des Servomotors beizutragen.

Das vorgestellte Konzept ermöglicht die Vorsehung ei ^¬ nes Blechhalters, der z.B. an einem ortsfesten Widerlager abgestützt sein kann. Dieser Blechhalter ruht in Bezug auf das Stempelwerkzeug, das durch die Bewegung des Tischs wäh ^¬ rend des Ziehvorgangs in das Matrizenwerkzeug hinein bewegt wird. Dazu dient der Tischantrieb. Durch die während des Ziehvorgangs ruhende Positionierung des Blechhalters, wird zum Aufbringen der Blechhaltekraft keine, oder zumindest fast keine, Energie benötigt. Der das Matrizenwerkzeug tra ^¬ gende Stößel wird von dem Stößelantrieb im Wesentlichen in der Nähe des Umkehrpunkts U _t gehalten. Während dies mit Kurvengetrieben ideal und auch ohne Bewegungsumkehr des entsprechenden Servomotors zu bewerkstelligen ist, wird dies bei der Verwendung eines Koppelgetriebes mit Streckla ^¬ ge bei auslaufendem und reversierendem Servomotor durch die nahezu eingehaltene Strecklage der Koppelelemente erreicht. Die dabei auftretenden Bewegungen des Stößels in Bewegungs ^¬ richtung sind gering und können z.B. von der elastischen Auffederung des Pressengestells ausgeglichen werden. Alternativ ist es möglich, das Widerlager des Blechhalters mit einer vorzugsweise kurzhubigen und harten Federung oder mit einer Kraftregeleinrichtung, z.B. hydraulischer oder mechanischer Natur auszustatten.

Wie erläutert, weist der Stößelantrieb vorzugsweise eine Blockierstellung auf, in der auf den Stößel einwirkende Kräfte unter zumindest weitgehender, wenn nicht voll ^¬ ständiger Umgehung der eigentlichen Antriebsquelle, wie beispielsweise eines Servomotors, in das Pressengestell eingeleitet werden. Es können Exzentergetriebe, Kniehebel ^¬ getriebe, Kurvengetriebe oder ähnliche Getriebe Anwendung finden. Bei einem Exzentergetriebe ist die Strecklage die ^¬ jenige Lage, in der der Hebelarm des Exzenters (Verbindungslinie zwischen Drehzentrum des Exzenters und Mittel ^¬ punkt des Exzenters) mit dem angeschlossenem Pleuel fluch ^¬ tet . Der Tischantrieb erbringt den Stempelhub, der zur Formgebung des Blechteils erforderlich ist, vorzugsweise während sich der Stößelantrieb in Blockierstellung oder einer sonstigen Ruhestellung befindet. Das Matrizenwerkzeug ruht während des Ziehvorgangs, wobei sie insbesondere die Blechhaltekraft gegen den ebenfalls ruhenden Blechhalter aufbringt. Die Blechhaltekraft wird somit vorzugsweise so ^¬ wohl seitens des Stößels und der von ihm getragenen Matrize, wie auch seitens des Blechhalters statisch in das Pres ^¬ sengestell eingeleitet und muss nicht von Antrieben aufge ^¬ bracht werden. Dies senkt die zum Antrieb des Stößels wie auch zum Antrieb des Tischs erforderliche Leistung erheb ^¬ lich. Die für die Bewegung des Stößels erforderliche Leis ^¬ tung ist gering. Abgesehen von der für das dynamische Beschleunigen und Abbremsen des Stößels und der Matrize erforderlichen Leistung muss von dem Stößelantrieb lediglich vor Beginn eines Ziehhubs, nach dem Aufsetzen den Matrizenwerkzeugs auf der Platine, die Blechhaltekraft einmalig aufgebaut werden. Sie wird dann von dem Pressengestell sta ^¬ tisch gehalten. Alternativ kann die Blechhaltekraft auch von einem kurzhubigen Blechhalterantrieb aufgebracht wer ^¬ den. Auch der Blechhalterantrieb kann eine Blockierstellung aufweisen. Z.B. kann er als kurzhubiger Exzenterantrieb o- der als Nockenantrieb ausgebildet sein, der den Blechhalter gegen den Rand des Matrizenwerkzeugs spannt und die Spann ^¬ kräfte direkt in das Pressengestell einleitet. Eine Blo ^¬ ckierstellung ist hier erreicht, wenn der Exzenterantrieb in Strecklage steht oder ein Nockenantrieb auf einem No ^¬ ckenabschnitt maximalen Radius steht. Eine Bewegung des an ^¬ treibenden Servomotors hat hier keine oder nur eine vernachlässigbar minimale Blechhalterbewegung zur Folge.

Zum Antrieb des Tischs ist nur die Verformungsarbeit für die Platine zu leisten. Das vorgestellte Pressenkonzept minimiert die an dem Stößelantrieb und dem Tischantrieb aufzubringende Leistung und den Leistungsaustausch zwischen diesen Antrieben. Insoweit kommt die Presse, im Vergleich zu Pressen bei denen ein intensiver Energieaustausch zwischen Stößelantrieb und Ziehkissen stattfindet, bei gleicher Leistung mit kleineren Antrieben aus.

Außerdem ist bei dem vorgestellten Pressenkonzept der sonst erforderliche Gesamthub von beispielsweise 1300 mm auf zwei Hübe, nämlich den Hub des Stößels und den Hub des Tischs, aufgeteilt. Während der Hub des Stößels vor allem dem Öffnen und Schließen des Werkzeugs dient, dient der Hub des Tischs zum Verfahren des Stempels und somit zur Durch ^¬ führung des eigentlichen Ziehvorgangs. Der Stößelhub kann z.B. lediglich 100 mm betragen und der Tischhub z.B. lediglich 300 oder 400 mm. Auch aus diesem Grund kann der Stößelantrieb kleiner ausfallen als ein herkömmlicher Antrieb.

Das vorgestellte Pressenkonzept gestattet die Weiter ^¬ benutzung vorhandener Werkzeugsätze, die an sich für Betrieb mit ruhendem Stempel und während des Ziehvorgangs ab ^¬ wärts bewegtem Blechhalter vorgesehen waren. Auch können herkömmliche Transfereinrichtungen ohne nennenswerte Anpas ^¬ sung weiter verwendet werden. Bei der erfindungsgemäßen Ziehpresse kann der linear bewegliche Tisch eine Gruppe von Durchgängen aufweisen, durch die hindurch sich Abstützelemente erstrecken. Diese Abstützelemente, beispielsweise in Gestalt gerader Druckbolzen, erstrecken sich durch diese Durchgänge und stützen den Blechhalter an einem Widerlager ab. Das Widerlager ist vorzugsweise bezüglich des Pressengestells ortsfest angeordnet. Dies bedeutet, dass die Posi ^¬ tion des Blechhalters in Bezug auf das Pressengestell fest oder gegebenenfalls über eine Einstellvorrichtung fest vorgegeben ist. Wird die auf dem Blechhalter liegende Platine von der Matrize gegen den Blechhalter gespannt und geht der Stößelantrieb dann in Blockierstellung (d.h. zum Beispiel sein Getriebe in Strecklage) , wird die Blechhaltekraft durch die Auffederung des Pressengestells bestimmt. Diese Auffederung kann im Bereich von wenigen Millimetern bis wenigen 10 mm liegen. Die im Pressengestell elastisch gespeicherte Energie kann beim Rückhub des Stößels auf den Stö ^¬ ßelantrieb rück übertragen werden, was den Bruttoenergie ^¬ verbrauch der Ziehpresse weiter senkt.

Es ist, wie erwähnt, auch möglich, dem Widerlager einen Verstellantrieb hydraulischer oder mechanischer Natur zuzuordnen. Beispielsweise kann der Verstellantrieb wie o- ben erläutert ein kurzhubiges Kniehebelgetriebe oder auch ein Exzentergetriebe oder dergleichen sein. Der Verstellhub wird typischerweise allenfalls wenige 10 mm betragen. Die ^¬ ses Konzept ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Stößelantrieb zwischen den beiden Zeitpunkten, in denen er seine Umkehrlage U _t hat, eine gewisse Bewegung vollführt, oder wenn er nur mit geringer Kraft in seine Blockierstel ^¬ lung fahren und sich dort arretieren kann, Wie es bei einem Kurvengetriebe der Fall sein kann. In diesem Fall lässt sich die Blechhalterkraft nach Blockierung des Stößels von dem kurzhubigen Blechhalterantrieb aufbringen. Der Verstellhub des Blechhalterantriebs ist dann vorzugsweise min ^¬ destens so groß wie die insgesamt auftretende Auffederung des Pressengestells.

Unabhängig voneinander sind sowohl der Stößelantrieb wie auch der Tischantrieb vorzugsweise Servomotorantriebe. Die Servomotoren arbeiten auf den Stößel bzw. den Tisch vorzugsweise über Getriebe, die mindestens eine Ruhelage aufweisen. Eine Ruhelage ist eine Stellung, bei der die Un ^¬ tersetzung zwischen Servomotor und Stößel bzw. Tisch in wenigstens einem Punkt sehr groß bzw. sogar unendlich wird. Dies gilt für Exzentergetriebe wie auch für Kniehebelge ^¬ triebe in der Strecklage der beteiligten Elemente. Mehr- gliedrige Getriebe mit mehreren Strecklagen können vorteil ^¬ haft verwendet werden.

Weiter Einzelheiten vorteilhafter Aus führungs formen der Erfindung ergeben sich aus Ansprüchen, der Zeichnung oder der Beschreibung. Es zeigen:

Figur 1 - eine erfindungsgemäße Ziehpresse in schema ^¬ tisierter Darstellung bei offenem Werkzeug,

Figur 2 - die Presse nach Figur 1 zu Beginn eines Ziehvorgangs ,

Figur 3 - die Presse nach Figur 1 bei Abschluss eines Ziehvorgangs ,

Figur 4 - eine abgewandelte Aus führungs form der erfindungsgemäßen Ziehpresse in schematisierter Darstellung,

Figur 5 - ein abgewandelter Antrieb der als Stößelantrieb oder alternativ auch als Tischantrieb bei der erfindungsgemäßen Ziehpresse dienen kann,

Figur 6 - ein weiterer abgewandelter Antrieb der als Stößelantrieb bei der erfindungsgemäßen Ziehpresse dienen kann,

Figur 7 - Weg/Zeit-Diagramme des Stößelantriebs. In Figur 1 ist eine Ziehpresse 10 veranschaulicht, die zur Herstellung von großen Blechteilen, beispielsweise Karosserieteilen, dienen kann. Zu der Ziehpresse 10 gehört ein Pressengestell, das mindestens einen, vorzugsweise meh ^¬ rere, vorzugsweise vertikal orientierte Ständer 11, 12, ei ^¬ nen Kopf 13, der von den Ständern 11, 12 getragen wird, und ein Sockel 14 gehören, der unter oder zwischen den Ständern 11, 12 angeordnet ist. Der Kopf 13, die Ständer 11, 12 und der Sockel 14 bilden einen geschlossenen Rahmen. In diesem ist ein Stößel 15 in einer z.B. vertikalen Bewegungsrichtung 16 linear verfahrbar gelagert. Zur Lagerung des Stößels 15 dienen z.B. an den Ständern 11, 12 vorgesehene Linearführungen 17.

Der Stößel 15 dient der Aufnahme eines oberen Werk ^¬ zeugteils, das als Matrizenwerkzeug 18 ausgebildet ist. Es ist in Figur 1 im Schnitt dargestellt und weist einen Rand 19 auf, der zum Klemmen und Halten des Rands eines Werkstücks während des Ziehvorgangs dient. Das Werkstück wird durch eine Platine 20, d.h. ein zunächst ebenes Blech ge ^¬ bildet. Der Rand 19 umgibt einen Werkzeughohlraum 21, in den hinein das Werkstück zu verformen ist.

Zum Antrieb des Stößels 15 dient ein Stößelantrieb 22, der einen oder auch mehrere Servomotore 23, 24 umfasst, die über ein oder mehrere Getriebe 25, 26 mit dem Stößel 15 verbunden sind. Die beiden Getriebe 25, 26 sind Koppelge ^¬ triebe geeigneter Bauart. Im vorliegenden Ausführungsbei ^¬ spiel handelt es sich jeweils beispielhaft um zueinander spiegelsymmetrisch aufgebaute Exzentergetriebe. Sie umfas ^¬ sen jeweils einen Exzenter 27, 28, der über einen Pleuel 29, 30 mit dem Stößel 15 gekoppelt ist.

Im Weiteren weist die Ziehpresse 10 einen Pressentisch 31 auf, auf dem ein Fahrtisch 32 angeordnet sein kann. Der Fahrtisch 32 dient in bekannter Weise dem Werkzeugwechsel. Der Fahrtisch 32 trägt den unteren Werkzeugteil, zu dem eine Werkzeugunterstützung 33, mit einem darauf angeordneten Stempelwerkzeug 34 und ein Blechhalter 35 gehören. Das Stempelwerkzeug 34 ist eine Patrize, deren obere Kontur dem Hohlraum 31 entspricht. Sie ist von dem in den meisten Fällen rechteckringförmigen Blechhalter 35 umgeben, wobei der Blechhalter 35 und das Stempelwerkzeug 34 bezüglich der Bewegungsrichtung 16 gegeneinander beweglich sind.

Die aus dem Stempelwerkzeug 34, der Werkzeugunterstüt ^¬ zung 33, dem Fahrtisch 32 und dem Pressentisch 31 bestehende Einheit ruht auf einem Tischantrieb 36, der in Bewe ^¬ gungsrichtung 16 (siehe entsprechender Pfeil) in Richtung auf den Stößel 15 hin und von diesem weg bewegbar ist. Der Pressentisch 31, bzw. sein Tischantrieb 36, ist in dem Pressengestell an den Ständern 11, 12 und/oder dem Sockel 14 mittels Führungseinrichtungen 37 linear in Bewegungsrichtung verfahrbar. Zu dem Tischantrieb 36 gehören ein o- der mehrere Getriebe 38, 39, die, wie schon die Getriebe 25, 26, jeweils als Koppelgetriebe aufgebaut sind. Sie wei ^¬ sen eine Blockierstellung auf. Sie sind z.B. als Exzentergetriebe ausgebildet, die den Pressentisch 31 mit einem o- der mehreren Servomotoren 40, 41 in Antriebsverbindung bringen. Die Getriebe 38, 39 umfassen jeweils einen Exzenter 42, 43, der über ein Pleuel 44, 45 mit dem Pressentisch 31 verbunden ist.

Der Blechhalter 35 stützt sich über geeignete Abstützelemente, beispielsweise in Gestalt von Druckbolzen 46, auf einem Widerlager 47 ab. Das Widerlager 47 kann im einfachsten Fall bezüglich des Sockels 14 ortsfest angeordnet sein. Alternativ kann es mit einem Verstellapparat 48 in Verbindung stehen, der die Position des Widerlagers 47, in Bezug auf die Bewegungsrichtung 16, z.B. justieren kann. Dies er- folgt üblicherweise im lastfreien Zustand. Der Verstellap ^¬ parat 48 kann jedoch auch so ausgebildet sein, dass er das Widerlager 47 unter Last verstellen kann, beispielsweise um die auf den Blechhalter 35 und somit auf den Ziehrand des Werkstücks einwirkende Kraft gezielt zu beeinflussen oder zu regulieren. Der Verstellapparat 48 kann in Gestalt von Hydraulikzylindern, Kniehebelverstellerapparaten, Hubspin- delverstellapparaten oder dergleichen ausgebildet sein. Zwischen dem Widerlager 47 und dem Tischantrieb 36 können in Bewegungsrichtung 16 orientierte Linearführungen 49 vorgesehen sein.

Die in soweit beschriebene Ziehpresse 10 arbeitet wie folgt:

Zunächst befindet sich die Ziehpresse 1 in Offenstel ^¬ lung. Dazu ist der Stößel 15 durch entsprechende Drehung der Exzenter 27, 28 in eine obere Position verfahren. Der Pressentisch 31 ist durch entsprechende Drehung der Exzenter 42, 43 in eine untere Position gefahren. Somit steht das Stempelwerkzeug 34 wenig oder nicht wenig über den Blechhalter 35 vor. Eine im Wesentlichen ebene Platine 20 kann auf den Blechhalter 35 aufgelegt werden.

Sobald entsprechende hier nicht weiter dargestellte Werkstücktransportmittel, wie beispielsweise Feeder, Sau ^¬ gerspinnen oder sonstiger Greifer, aus dem Werkzeugraum heraus gefahren sind, kann das Werkzeug schließen. Dazu wird die Ziehpresse 10 in die in Figur 2 veranschaulichte Position überführt. Die hier nicht weiter dargestellten Servomotoren 23, 24 haben dazu die Exzenter 27, 28 soweit gedreht, dass der Stößel 15 seinen unteren Umkehrpunkt U _t erstmalig erreicht hat. Kurz vor Erreichen des unteren Umkehrpunkt U _t setzt der Rand 19 des Matrizenwerkzeugs 18 auf dem Rand der Platine 20 auf und beginnt diese gegen den Blechhalter 35 zu pressen. Der Blechhalter 35 ruht über die Abstützelemente 46 unnachgiebig auf dem Widerlager 47, so dass nun das Pressengestell in Bewegungsrichtung 16 ge ^¬ spannt wird. Seine Federkonstante bestimmt im Zusammenspiel mit der eingestellten Position des Blechhalters 35 die auf den Rand der Platine 20 wirkende Einspannkraft sehr präzi ^¬ se .

Ist der untere Umkehrpunkt U _t des Stößels 15 und somit die Spannstellung des Matrizenwerkzeugs 18 zu einem Zeit ^¬ punkt TA (Figur 7, Kurve I) erreicht, sind die Servomotoren 23, 24 ganz oder zumindest fast lastfrei. Die Blechhalte ^¬ kraft wird über die in Strecklage befindliche Pleuelexzen ^¬ teranordnung des Getriebes 25 und 26 an dem Kopf 13 abge ^¬ stützt. Für das Aufrechterhalten der auf den Rand der Platine 20 einwirkenden Haltekraft wird keine Energie ver ^¬ braucht. Es findet dazu auch kein Energieaustausch zwischen Stößelantrieb und irgendeinem Ziehkissen statt.

Die Servomotoren 23, 24 beginnen bei Annäherung an den Umkehrpunkt U _t zu bremsen, durchlaufen den Umkehrpunkt U _t und stoppen dann, wie aus dem Diagramm nach Figur 7, dort Kurve I hervorgeht. Der Stößel 15 vollführt somit nach dem Durchlaufen des Zeitpunkts TA eine kaum merkliche Bewegung von dem Umkehrpunkt U _t weg. Die Servomotoren 23, 24 stoppen dann zum Zeitpunkt TC und kehren sofort oder kurz danach ihrer Drehrichtung um, um erneut den Umkehrpunkt U _t zu durchlau ^¬ fen. Dies geschieht zu dem Zeitpunkt TB. Vorzugsweise errei ^¬ chen die Getriebe 38, 39 zu genau diesem Zeitpunkt ihre Strecklagen, was den Abschluss des Ziehvorgangs markiert. Von hier an startet die Öffnungsbewegung des Matrizenwerkzeugs 18, indem es sich bei bereits drehenden, also in dem Zeitabschnitt von TC nach TB vorbeschleunigten, Servomotoren 23, 24 von dem Umkerpunkt U _t weg bewegt. Das Öffnen des Werkzeugs ge ^¬ schieht dadurch sehr schnell, schneller jedenfalls, als es der Fall wäre, würden die Servomotoren zum Zeitpunkt TB noch still stehen.

Entsprechendes gilt auch schon für das Schließen des Werkzeugs. Die Bremsung der Servomotoren bei Annäherung der Stößelposition an den Umkehrpunkt U _t kann relativ gewissermaßen verspätet erfolgen, so dass trotz möglicherweise voller Bremsleistung bei TA noch kein Motorstillstand erreicht ist, sondern erst bei TC.

Ausgehend von dem Zustand bei dem Zeitpunkt TA wird über TC nach TB der eigentliche Ziehvorgang eingeleitet, dessen Ende in Figur 3 veranschaulicht ist. Zur Durchführung des Ziehvorgangs werden die Servomotoren 40, 41 angesteuert, so dass die Exzenter 42, 43 mit den Pleueln 44, 45 in Strecklage gehen, und somit den oberen Totpunkt des Tischantriebs 36 erreichen. In diesem ist das Stempelwerkzeug 34 ganz nach oben in das Matrizenwerkzeug 18 eingefahren. Beim Annähern an die Strecklage geht die Untersetzung zwischen den Servomotoren 41, 42 und dem Pressentisch 31 gegen unendlich, so dass das Stempelwerkzeug 34 sehr hohe Drücke auf das Werkstück aufbringen kann.

Im Weiteren wird nach TB das aus dem Matrizenwerkzeug 18 und den Stempelwerkzeug 34 bestehende Werkzeug wie schon oben beschrieben wieder geöffnet, indem bei weiter ruhendem Blechhalter 35 der Stößel 15 nach oben und der Pressentisch 31 nach unten gefahren werden.

Die insoweit beschriebene Ziehpresse 10 bietet ein Konzept, das sich zur Weiterverwendung von Ziehwerkzeugen eignet, die bisher in Pressen mit unten angeordneten Ziehkissen genutzt worden sind. Dazu weist der Pressentisch 31 eine Gruppe 50 von Öffnungen 51, 52, 53 auf, durch die die Abstützelemente 46 wahlweise hindurch gesteckt werden kön- nen. Insoweit können verschieden große Werkzeuge verwendet werden, deren Blechhalter 35 verschiedene Abstände überspannen. Es ergibt sich eine geometrisch variable Krafteinleitung für den Blechhalter 35. Dies bietet zudem einen erhöhten Freiraum bzw. Komfort beim Werkzeugentwurf. Der vorgestellte Betriebskonzept mit mindestens zweimaligem Durch ^¬ lauf des Umkehrpunkt U _t bei einem Pressentakt verkürzt die Taktzeit und erhöht Hubzahl und Ausbringung.

An dem vorgestellten Pressenkonzept sind unter Beibe ^¬ haltung des Grundprinzips zahlreiche Abwandlungen möglich. Beispielsweise kann der Stößel 15 durch die Getriebe 25, 26 ziehend bewegt werden, wenn die Servomotoren 23, 24 an dem Sockel 14 angeordnet sind.

Weiter kann der Antrieb des Pressentischs 31 bei die ^¬ ser und auch bei allen anderen Aus führungs formen durch einen einzigen Servomotor 40 bewirkt werden, wenn die Zahnräder der Exzenter 42, 43 miteinander kämmen oder wenn die Exzenter 42, 43 auf andere Weise durch geeignete Getriebe ^¬ mittel untereinander verbunden sind. Außerdem können die Exzenter 42, 43 gegebenenfalls als Vollkreisräder ausgebildet werden. Diese Maßnahme kann auch bei den Exzentern 27, 28 bzw. deren Zahnrädern Anwendung finden.

Außerdem zeigt Figur 5 eine Antriebseinrichtung, die wahlweise sowohl als Stößelantrieb 22 wie auch als Tischan ^¬ trieb 36 Anwendung finden kann. Auch dieser Antrieb hat eine Ruhestellung, wenn seine Lenker 52, 53 in Strecklage sind. In dieser Strecklage bewirkt eine Drehung des antrei ^¬ benden Servomotors 23, 24 (oder entsprechend 40, 41) keine oder nur eine äußerst geringe Linearverstellung des ange ^¬ schlossenen Glieds, beispielsweise des Stößels 15. Auf die ^¬ se einwirkenden Kräfte werden auf geradem Wege durch die Lenker 52, 53 an dem Maschinengestell abgestützt ohne die Servomotoren zu belasten.

Figur 6 zeigt schematisch ein Getriebe 22, das als Kurvengetriebe 54 ausgebildet ist. Es weist eine von dem Servomotor 23 angetriebene Kurvenscheibe 55 und einen Kur- venfolger 56, z.B. in Gestalt einer Rolle, auf, die dem Kurvenumfang folgt und somit eine von den unterschiedlichen Radien der Kurvenscheibe vorgegebene lineare, hin und her gehende Bewegung vollführt. Der Kurvenfolger 56 ist dazu in einer Linearführung 57 geführt und mit dem Stößel 15 verbunden. Das Kurvengetriebe kann die Bewegungskurve II der Figur 7 erbringen. Z.B. weist die Kurvenscheibe 55 an ihrem einen Abschnitt 58 mit konstantem Radius auf. Dieser be ^¬ stimmt den Umkehrpunkt U _t .

Für die Funktion einer Presse mit diesem Kurvengetrie ^¬ be 54 gilt die vorausgehende Funktionsbeschreibung entspre ^¬ chend. Zusätzlich gilt: Der Servomotor 23 kann nicht nur reversierend, sondern alternativ auch durchlaufend betrie ^¬ ben werden. Der Stößel 15 fährt dann in den Umkehrpunkt U _t , nimmt diesen während des Zeitpunkts TA, des Zeitpunkts TB und gegebenenfalls weiteren Zeitpunkten z.B. zwischen TA und TB ein. Die Blechhaltekraft muss in dieser Phase nicht von dem drehenden Servomotor aufgebracht werden, denn wegen des hier in dem Abschnitt 58 konstanten Radius der Kurvenscheibe erzeugen auf den Stößel 15 einwirkende Kräfte kein Drehmoment. Der Servomotor 23 kann je nach Auslegung der Kurvenscheibe 55 mit konstanter Drehzahl, mit variierender Drehzahl, mit konstanter Drehrichtung oder mit wechselnden Drehrichtungen betrieben werden. Es entfällt auch hier Zeitaufwand zum Abbremse und Beschleunigen des Servomotors vor und nach dem Ziehvorgang. Wie schon bei dem vorigen Beispiel mit Exzentergetriebe können diese Beschleunigungs ^¬ phasen in die Zeitspanne des Ziehvorgangs verlegt werden. Alternativ kann zumindest bei der Aus führungs form nach Fi- gur 6 auf Beschleunigungs- und Bremsvorgänge teilweise oder ganz verzichtet werden.

Die erfindungsgemäße Ziehpresse (10) weist zum Antrieb ihres Stößels (15) ein richtungsumkehrendes Getriebe (22, 54), z.B. ein Koppelgetriebe, und mindestens einen Servomo ^¬ tor (23) auf. Der Servomotor (23) durchläuft den von dem Umkehrpunkt U _t der Stößelbewegung wird durch die Kinematik des Koppelgetriebes, z.B. die Strecklage eines Excenteran- triebs vorgegeben. Der Servomotor (23) wird während des Schließens des Werkzeugs (18), also während eines Pressen ^¬ hubs, so angesteuert, dass er diesen Umkehrpunkt U _t zu ^¬ nächst durchläuft, dann stoppt, reversiert und dann noch ^¬ mals durchläuft, um das Werkzeug (18) wieder zu öffnen. So ^¬ mit findet das Stillbremsen und Wiederbeschleunigen des Servomotor für den oberen Stößel (15) noch bzw. schon während des eigentlichen Ziehvorgangs, d.h. während des Blech ^¬ umformens statt, was die Taktzeit wesentlich verkürzt.

Bezugs zeichenliste :

10 Ziehpresse

11, 12 Ständer

13 Kopf

14 Sockel

15 Stößel

16 Bewegungsrichtung

17 Linearführung

18 Matrizenwerkzeug

19 Rand

20 Platine

21 Hohlraum

22 Stoßelantrieb

23, 24 Servomotor

25, 26 Getriebe

27, 28 Exzenter

29, 30 Pleuel

31 Pressentisch

32 Fahrtisch

33 Werkzeuggrundplatte

34 Stempelwerkzeug

35 Blechhalter

36 Tischantrieb

37 Linearführung

38, 39 Getriebe

40, 41 Servomotor

42, 43 Exzenter

44, 45 Pleuel

46 Abstützelemente

47 Widerlager

48 Verstellapparat

49 Linearführung

50 Gruppe

51, 52, 53 Öffnungen

52, 53 Lenker

54 Kurvengetriebe

55 Kurvenscheibe

56 Kurvenfolger

57 Führung

58 Abschnitt