Servopressen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur

Nutzpresskrafterhöhung an Servopressen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

In bekannten technischen Lösungen von Pressen allgemein und speziell von mechanischen Servopressen zur Herstellung von gepressten Formteilen dient die maschinenspezifisch definierte Presskraft zur Auslegung aller integrierten Systemkomponenten und ist gleichzeitig ein Grenzmaß, dass anwenderseitig bei den werkzeugspezifischen Lastfällen nicht überschritten werden kann. In der Regel tritt die werkzeugspezifische Spitzenkraft im Bereich des unteren Umkehrpunkt einer mittels

Exzenterantrieb ausgestatteten mechanischen Presse auf. In dieser Position wird die Presse durch geeignete

Schutzvorrichtungen vor Überlastung geschützt.

Bei mehrstufigen Umformprozessen ergibt sich die

werkzeugspezifische Gesamt-Presskraft aus der Summe aller in den einzelnen Werkzeugstufen auftretenden Einzel-Presskräfte. Die resultierende Gesamt-Presskraft muss dabei unter

Berücksichtigung der zulässigen Außermittigkeit innerhalb der Grenzen der maximal zulässigen Maschinen-Presskraft liegen. Eine Erhöhung der Nutz-Presskraft ist hierbei nicht möglich.

In bekannten Stufenpressen können in den einzelnen

Werkzeugstufen separat höhenjustierbare Einstellelemente so vorgesehen werden, dass die stationsspezifischen Spitzenkräfte unabhängig voneinander einstellbar sind, wobei diese Einstellung als statische Funktion während eines Grund- Einstellvorgangs erfolgt und während des Betriebes in der Regel unverändert bleibt. Die durch Höhenverstellung

optimierten stufenspezifischen Spitzenkräfte müssen dabei in der Summe innerhalb der Grenzen der maximal zulässigen

Maschinen-Presskraft liegen. Eine Erhöhung der Nutz-Presskraft ist, wie oben erwähnt, nicht möglich.

Es sind ferner Pressen mit Vorrichtungen zur dynamischen

Eintauchtiefenregelung bekannt, bei denen der Stößel mittels höhenverstellbarer Justiereinrichtung während des Betriebes so zugestellt werden kann, dass gleichbleibende reproduzierbare Bedingungen zur Erreichung einer definierten Nutzpresskraft herrschen, wenn sich dynamische Bedingungen, z.B. Auffederung und Erwärmung der Presse während des Betriebes ändern.

Mit Aktivierung dieser Eintauchtiefenregelung müssen die

Grenzen der maximal zulässigen Maschinen-Presskraft

eingehalten werden, wobei eine Erhöhung der Nutzkraft ebenso nachteilig nicht möglich ist.

Aus der DE 10 2016 106 286 Al ist ein Verfahren und eine

Vorrichtung zur Steuerung und Regelung der Stößelbewegung und der Stößelkräfte an Mehrpunkt-Servo-Hybrid-Pressen bekannt.

In der DD 218 845 Al ist ein Verfahren zur Folgebearbeitung von Formen aus Blech offenbart.

In der DE 1 246 652 A wird eine Stufenpresse mit einem Stößel für die Aufnahme von mehreren Werkzeugoberteilen beschrieben.

Aus der WO 2011/038921 Al ist ein Verfahren zum Bewegen einer Bearbeitungseinheit einer Maschine, insbesondere einer Presse, bekannt .

Aufgabe und Vorteil der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von

Formteilen mittels einer mechanisch angetriebenen, als

Einzelpresse, Transferpresse, Kopf- oder Folgepresse einer Pressenlinie nutzbaren Servopresse zu schaffen, bei der die Summe der für alle benachbarten Werkzeugstufen nutzbaren

Spitzenkräfte größer ist als die installierte Gesamtkraft der Presse .

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur

Nutzpresskrafterhöhung an Servopressen zur Herstellung von geformten Pressteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .

Weitere detaillierte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den jeweiligen Ansprüchen 2 bis 13 beschrieben.

Die Durchführung des Verfahrens erfolgt mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Detaillierte

Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 15 und 16 beschrieben.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass der in einer mit hoher Produktivität bei reduziertem Energieaufwand

gekennzeichneten mechanischen Servopresse eingesetzte

Hauptantrieb für die Bewegung des Stößels als Hauptfunktion mit mindestens einer der einer Werkzeugstufe eines

vorzugsweise mehrstufigen Transfer-Werkzeugsatzes oder einer von mehreren Teilstationen einer Doppelteil-Station

zugeordneten Ausgleichsvorrichtung als zweite Hauptfunktion oder Nebenfunktion so in kombinatorischer Wechselwirkung steht, dass die Spitzenkräfte einer oder mehrerer

Werkzeugstufen weg- und zeitversetzt so Steuer- und regelbar sind, um die nutzbare Gesamtkraft gegenüber der installierten Gesamtkraft der Presse zu erhöhen.

Bei den als Nebenfunktion oder zweite Hauptfunktion wirkenden Ausgleichsvorrichtungen in Form von Maschinenkissen können diese jeweils im Tisch bzw. unterhalb des Unterwerkzeuges und / oder im Stößel bzw. oberhalb des Oberwerkzeuges der Presse angeordnet sein. In Form von Werkzeugkissen sind diese jeweils im Ober- und / oder Unterwerkzeug angeordnet.

Allen Ausgleichsvorrichtungen ist gemeinsam, dass diese jeweils hydraulisch oder servo-elektrisch antreibbar sind und eine Variation der wegmäßigen Werkzeugeinbauhöhe ermöglichen. In Kombination und Wirkverbindung mit dem servomotorisch angetriebenen Hauptantrieb für die Stößelbewegung können

- durch zeitlich versetztes Anfahren des Stößels von

mindestens eines ersten und zweiten Umkehrpunktes in einer gemeinsamen Umformebene

oder

- durch zeitlich versetztes Anfahren des Stößels von einem separaten unteren Umkehrpunkt in mindestens einer ersten und zweiten Umformebene

die stufenbezogenen Spitzenkräfte wegseitig und zeitlich so verteilt werden, dass die Summe der nutzbaren Stufen- Spitzenkräfte größer sein kann als die installierte

Gesamtkraft der Presse.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtung soll die aus dem Stand der Technik bekannte im Wesentlichen weg-und zeitsynchrone Nutzung der zwischen benachbarten Werkzeugstufen wirkenden Spitzenkräfte aufgehoben werden und mindestens eine oder mehrere Stufen oder eine von mehreren Teilstationen einer Doppelteil-Station wegseitig und zeitlich asynchron gegenüber den weiteren benachbarten Stufen so betrieben werden, dass sich die Stufen-Spit zenkräfte nicht addieren, sondern zeitlich nacheinander wirksam werden.

In einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens steht der

servomotorisch angetriebene Hauptantrieb für die

Stößelbewegung als erste Hauptfunktion mit mindestens einer, der jeweiligen Werkzeugstufe zugeordneten

Ausgleichsvorrichtung so in kombinatorischer Wechselwirkung, dass nach dem Anfahren des ersten unteren Umkehrpunktes des Stößels mit Umformen einer ersten Pressteilmenge in den zugeordneten Werkzeugstufen ein zwischenzeitlicher Rückhub des Stößels einerseits für eine Kraftentlastung sorgt und

andererseits mindestens eine, einer jeweiligen Werkzeugstufe zugeordneten ersten Ausgleichsvorrichtung als Nebenfunktion durch Höhenverstellung deaktiviert wird und mindestens eine, einer jeweiligen benachbarten Werkzeugstufe zugeordneten zweiten Ausgleichsvorrichtung als Nebenfunktion durch

Tiefenverstellung aktiviert wird und nachfolgend durch

Anfahren des zweiten unteren Umkehrpunktes des Stößels mit Umformen einer zweiten Pressteilmenge in den zugeordneten Werkzeugstufen auf der gemeinsamen Umformebene sowie Rückhub in den oberen Umkehrpunkt des Stößels der Zyklus beendet wird .

In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung steht der servomotorisch angetriebene Hauptantrieb für die Stößelbewegung als erste Hauptfunktion mit mindestens einer, der jeweiligen Werkzeugstufe

zugeordneten Ausgleichsvorrichtung so in kombinatorischer Wechselwirkung, dass nach dem Anfahren des ersten unteren Umkehrpunktes des Stößels in der ersten Umformebene mit

Umformen einer ersten Pressteilmenge in den zugeordneten Werkzeugstufen ein zwischenzeitlicher Rückhub des Stößels einerseits für eine Kraftentlastung sorgt und andererseits mindestens eine, einer jeweiligen Werkzeugstufe zugeordneten Ausgleichsvorrichtung als Nebenfunktion durch Höhenverstellung deaktiviert wird und nachfolgend durch Anfahren des zweiten unteren Umkehrpunktes des Stößels in der zweiten Umformebene mit Umformen einer zweiten Pressteilmenge in den zugeordneten Werkzeugstufen sowie Rückhub in den oberen Umkehrpunkt des Stößels der Zyklus beendet wird.

In einer dritten vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung steht der servomotorisch angetriebene Hauptantrieb für die Stößelbewegung als erste Hauptfunktion mit mindestens einer, der jeweiligen Werkzeugstufe

zugeordneten Ausgleichsvorrichtung so in kombinatorischer Wechselwirkung, dass nach dem Anfahren des zweiten unteren Umkehrpunktes des Stößels in der zweiten Umformebene mit

Umformen einer ersten Pressteilmenge in den zugeordneten

Werkzeugstufen ein zwischenzeitlicher Rückhub des Stößels einerseits für eine Kraftentlastung sorgt und andererseits mindestens eine, einer jeweiligen Werkzeugstufe zugeordneten Ausgleichsvorrichtung als Nebenfunktion durch

Tiefenverstellung aktiviert wird und nachfolgend durch

Anfahren des ersten unteren Umkehrpunktes des Stößels in der ersten Umformebene mit Umformen einer zweiten Pressteilmenge in den zugeordneten Werkzeugstufen sowie Rückhub in den oberen Umkehrpunkt des Stößels der Zyklus beendet wird.

In einer vierten vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung steht der servomotorisch angetriebene Hauptantrieb für die Stößelbewegung als erste Hauptfunktion mit mindestens einer, der jeweiligen Werkzeugstufe

zugeordneten Ausgleichsvorrichtung so in kombinatorischer Wechselwirkung, dass nach dem Anfahren der ersten Umformebene des Stößels mit Umformen einer ersten

Pressteilmenge in den zugeordneten Werkzeugstufen eine

zwischenzeitliche Kraftentlastung des Stößels durch

Deaktivierung von mindestens einer, einer jeweiligen Station zugeordneten Ausgleichsvorrichtung als Nebenfunktion durch Höhenverstellung erfolgt und nachfolgend durch Anfahren des zweiten unteren Umkehrpunktes des Stößels in der zweiten

Umformebene mit Umformen einer zweiten Pressteilmenge in den zugeordneten Werkzeugstufen sowie Rückhub in den oberen

Umkehrpunkt des Stößels der Zyklus beendet wird.

In einer fünften vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung steht der servomotorisch angetriebene Hauptantrieb für die Stößelbewegung als erste Hauptfunktion mit mindestens einer, der jeweiligen Werkzeugstufe

zugeordneten Ausgleichsvorrichtung so in

kombinatorischer Wechselwirkung, dass nach dem Anfahren des ersten unteren Umkehrpunktes des Stößels in der zweiten

Umformebene mit Umformen einer ersten Pressteilmenge in den zugeordneten Werkzeugstufen ein zwischenzeitlicher Rückhub des Stößels einerseits zur Kraftentlastung und andererseits mittels Aktivierung einer Tiefenverstellung von mindestens einer, einer jeweiligen Werkzeugstufe zugeordneten

Ausgleichsvorrichtung als zweite Hauptfunktion zum Umformen einer zweiten Pressteilmenge in den zugeordneten

Werkzeugstufen in der ersten Umformebene erfolgt sowie mit Rückhub in den oberen Umkehrpunkt des Stößels der Zyklus beendet wird.

In einer sechsten vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens und der Vorrichtung steht der servomotorisch angetriebene Hauptantrieb für die Stößelbewegung als Hauptfunktion mit mindestens einer, der jeweiligen Werkzeugstufe zugeordneten Ausgleichsvorrichtung so in kombinatorischer Wechselwirkung, dass nach dem Anfahren des ersten unteren Umkehrpunktes des Stößels mit Umformen einer ersten Pressteilmenge in den zugeordneten Werkzeugstufen bei einem zwischenzeitlichen Stillstand des Stößels einerseits eine Deaktivierung von mindestens einer, der jeweiligen Werkzeugstufe zugeordneten ersten Ausgleichsvorrichtung zur Kraftentlastung mittels Höhenverstellung als Nebenfunktion und andererseits eine

Aktivierung von mindestens einer, einer jeweiligen

benachbarten Werkzeugstufe zugeordneten zweiten

Ausgleichsvorrichtung zum Kraftaufbau mittels

Tiefenverstellung als zweite Hauptfunktion zum Umformen einer zweiten Pressteilmenge in den zugeordneten Werkzeugstufen in einer gemeinsamen Umformebene erfolgt sowie mit Rückhub in den oberen Umkehrpunkt des Stößels der Zyklus beendet wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Prinzipieller Aufbau einer Servopresse mit

Nutzpresskrafterhöhung

Fig. 2 Blockschaltbild der steuerungstechnischen

Vorrichtungsmerkmale

Fig. 3a, b Schrittfolge des Verfahren nach

erster Ausgestaltung für Typ „zweifacher unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" auf gemeinsamer Umformebene mit

„passiver Ausgleichs _V orrichtung" Fig. 4a bis Grafischer Ablauf des Verfahren mit den

Vorrichtungsmerkmalen zur

ersten Ausgestaltung für Typ „zweifacher unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt auf gemeinsamer Umformebene" mit

„passiver Ausgleichs _V orrichtung"

Fig. 5a, b Schrittfolge des Verfahren nach

zweiter Ausgestaltung für Typ „zweifacher unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt in erster und zweiter Umformebene" mit

„passiver Ausgleichs _V orrichtung"

Fig. 6a bis Grafischer Ablauf des Verfahren mit den

Vorrichtungsmerkmalen für die zweite

Ausgestaltung für Typ „zweifacher

unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt in erster und zweiter Umformebene" mit

„passiver Ausgleichs _V orrichtung"

Fig. 7a, b Schrittfolge des Verfahren nach

dritter Ausgestaltung für Typ „zweifacher unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" in erster und zweiter Umformebene mit

„passiver Ausgleichs _V orrichtung"

Fig. 8a, b Grafischer Ablauf des Verfahren mit den

Vorrichtungsmerkmalen für die dritte

Ausgestaltung für Typ „zweifacher

unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt in erster und zweiter Umformebene" mit

„passiver Ausgleichs _V orrichtung"

Fig. 9a, b Schrittfolge des Verfahren nach

vierter Ausgestaltung für Typ „einfacher unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" in zweiter Umformebene mit „halb-aktiver

Ausgleichs _V orrichtung"

Fig. 10a, b Grafischer Ablauf des Verfahren mit den

Vorrichtungsmerkmalen für die vierte

Ausgestaltung für Typ „einfacher unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" in zweiter Umformebene mit „halb-aktiver

Ausgleichs _V orrichtung"

Fig. 11a, b Schrittfolge des Verfahren nach

fünfter Ausgestaltung für Typ „einfacher unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" in zweiter Umformebene mit „aktiver

Ausgleichs _V orrichtung"

Fig. 12a, b Grafischer Ablauf des Verfahren mit den

Vorrichtungsmerkmalen für die fünfte

Ausgestaltung für Typ „einfacher unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" in zweiter Umformebene mit „aktiver

Ausgleichs _V orrichtung"

Fig. 13a, b Schrittfolge des Verfahren nach

sechster Ausgestaltung für Typ „einfacher unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" auf gemeinsamer Umformebene mit „aktiver

Ausgleichs _V orrichtung"

Fig. 14a, b Grafischer Ablauf des Verfahren mit den

Vorrichtungsmerkmalen für die sechste

Ausgestaltung für Typ „einfacher unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" auf gemeinsamer Umformebene mit „aktiver Ausgleichs _V orrichtung"

Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer mechanischen

Servopresse mit Nutzpresskrafterhöhung. Im Pressentisch 1 ist der Antrieb 2 des vertikal beweglichen Stößels 3 zur Aufnahme der den einzelnen Werkzeugstufen 4 - 7 zugeordneten

Oberwerkzeuge 8.1-8.4 angeordnet. Der Antrieb 2 des Stößels 3 erfolgt über die in der Figur rechts und links angeordneten Druckpunktgruppe 9,10 und 11,12, wobei in der

zweidimensionalen Zeichnung nur die Druckpunkte 9, 11

ersichtlich sind. Die in der Figur nicht sichtbaren

Druckpunkte 10, 12 liegen dreidimensional jeweils in der Tiefe hinter den Druckpunkten 9, 11, so dass die Servo-Presse in diesem Fall aus vier Druckpunkten 9-12 besteht, die jeweils mittels einer Zugstange 13 mit einem zu einem Exzenterrad 14 gehörenden Pleuel 15 wirkverbunden sind. In einem ersten Fall ist ein zentrales Exzenterrad 14 je Seite über zwei Pleuel 15.1, 15.2 sowie 15.3, 15.4 gemeinsam mit den Druckpunkten 9 und 10 sowie 11 und 12 wirkverbunden, wobei das Exzenterrad 14 über ein zwischenliegendes Getriebe von einem Servomotor 16.1 sowie 16.2 angetrieben wird. In einem zweiten Fall ist jedem Pleuel 15.1, 15.2 sowie 15.3, 15.4 ein Exzenterrad 14.1, 14.2 sowie 14.3, 14.4 zugeordnet, wobei die Exzenterräder 14 gemeinsam je Seite über jeweils ein zwischenliegendes Getriebe von einem Servomotor 16.1, 16.2 angetrieben werden.

Alternativ zu dem in den Figuren als Unterantrieb im Tisch 1 angeordneten Antrieb 2 ist eine Anwendung als Oberantrieb mit einem, in den Figuren nicht dargestellten im Kopfstück

angeordneten Antrieb möglich. In allen Fällen wird die vom Servomotor 16 erzeugte Rotationsbewegung vom Exzenterrad 14 in eine Linearbewegung zum Antrieb des vertikal beweglichen Stößels 3 umgewandelt.

Die Druckpunkte 9 bis 12 enthalten neben einem

Verstellgetriebe 17 zur Justage der Höheneinstellung des

Stößels 3 jeweils ein hydraulisches Druckkissen 18 zur

ÜberlastSicherung des Stößels 3.

Die NC-Steuereinrichtung 19 erzeugt die Führungsgrößensignale 20 für die Servomotoren 16 mit zugehörigem Umrichter 21 zum Hauptantrieb der Bewegung des Stößels 3.

Die Lage des Stößels 3 wird mittels der auf dem Pressentisch 1 angeordneten ersten und zweiten Stößel-Positionsmess

einrichtung 22.1, 22.2 erfasst, deren Messgrößensignale 23 in der NC-Steuereinrichtung 19 verarbeitet werden.

Die den Werkzeugstufen 4-7 zugeordneten Unterwerkzeuge 24.1- 24.4 sind gemeinsam auf dem Schiebetisch 25 positioniert.

Um die Nachteile des Standes der Technik hinsichtlich der Einhaltung der Summe aller in den einzelnen Werkzeugstufen 4-7 zeitgleich auftretenden Einzel-Presskräfte innerhalb der

Grenzen der maximal zulässigen Maschinen-Presskraft zu

vermeiden, steht mindestens ein den einzelnen Werkzeugstufen 4-7 zugeordnetes Oberwerkzeug 8 und/oder Unterwerkzeug 24 mit einer Ausgleichsvorrichtung 26 in Wirkverbindung.

In Fig.2 sind die steuerungstechnischen Vorrichtungsmerk male der NC-Steuereinrichtung 19 entsprechend Anspruch 14 als Blockschaltbild dargestellt.

Diese enthält die Funktionseinheit 34 zur Positioniersteuerung der Druckpunkte des Stößels 3 mit Bereitstellung der

Führungsgrößensignale 20 für die Umrichter 21 zur Ansteuerung der Servomotoren 16, die einerseits mit der Ablaufsteuerung 27 und andererseits mit der Funktionseinheit 33 zur Berechnung der Bewegungsabläufe für die Druckpunkte 9-12 des Stößels 3 verknüpft ist.

In die Funktionseinheit 33 gelangen die erforderlichen

Signalgrößen 35 zur Berechnung der Bewegungsabläufe für die Druckpunkte des Stößels 3.

Die weitere Funktionseinheit 32 zur Generierung der weg- und kraftabhängigen Führungsgrößensignale 36 für die Steuerung der der Ausgleichsvorrichtung 26 ist einerseits mit der

Ablaufsteuerung 27 und andererseits mit der Funktionseinheit 31 zur Berechnung und / oder Erfassung der außermittigen Belastung mit Optimierung verknüpft. Die Optimierung

berücksichtigt die Auswahl einer oder mehrerer Werkzeugstufen 4-7, bei denen mittels Aktivierung der zugeordneten

Ausgleichsvorrichtung 26 in Verbindung mit einem angepassten Bewegungsablauf des Stößels 3 einerseits die Summe der weg- und zeitgleich wirkenden Spitzenkräfte der Werkzeugstufen 4-7 so reduziert wird und andererseits die resultierende

Spitzenkraft in Durchlaufrichtung 55 so verschoben wird, dass die installierten Maschinen-Grenzwerte trotz Erhöhung der Nutzpresskraft nicht überschritten werden. Voraussetzung für die Optimierung ist die durch Berechnung und / oder mittels Eingangssignalen 30 messtechnisch bereitgestellten

werkzeugspezifischen Stufenkräfte mittels der Funktionseinheit 29, die mit den Funktionseinheiten 27 zur Ablaufsteuerung und 28 zur Speicherung der Maschinen- und Werkzeugdaten

signaltechnisch verknüpft ist.

In Fig.3a, b ist die Schrittfolge des Verfahrens nach einer ersten Ausgestaltung für Typ „zweifacher unterer

Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" auf gemeinsamer Umformebene mit „passiver Ausgleichsvorrichtung" dargestellt.

In der ersten Vorbereitungsphase 40 werden die maschinen spezifischen Kennwerte (Presskraft, Steifigkeit, außermittige Belastbarkeit) in der Funktionseinheit 28 gespeichert. In der zweiten Vorbereitungsphase 41 erfolgt die Eingabe, Berechnung, Messung oder des mittels Lernhub erfassten Kraftverlaufes in den Werkzeugstufen 4 bis 7.

In der dritten Vorbereitungsphase 42 wird anschließend der resultierende außermittige Kraftverlauf durch Berechnung, Messung oder Lernhub ermittelt.

Ein Vergleich der in der Vorbereitungsphase 41, 42 ermittelten

Werte mit den in der Vorbereitungsphase 40 gespeicherten

Kennwerten erfolgt in der vierten Vorbereitungsphase 43.

Im Zwischenschritt 44 werden die alternativen Folgeschritte definiert, wobei im Fall einer Unterschreitung der zulässigen Belastbarkeit (Werte nach V2, V3 < VI) die Presse mit

deaktivierten Ausgleichsvorrichtungen 26 gestartet wird und im Fall einer Überschreitung der zulässigen Belastbarkeit (Werte nach V2, V3 > VI) in der fünften Vorbereitungsphase 45 die entsprechende Werkzeugstufe 4-7 zur Nutzpresskrafterhöhung ausgewählt wird.

In der anschließenden sechsten Vorbereitungsphase 46 wird der resultierende außermittige Kraftverlauf mit Optimierung innerhalb der zulässigen Kennwerte berechnet, gemessen oder mittels Lernhub ermittelt.

Mit Einhaltung der zulässigen Belastbarkeit werden in der siebten Vorbereitungsphase 47 die Einstellwerte für die der ausgewählten Werkzeugstufe 4-7 zugeordneten

Ausgleichsvorrichtung 26 ermittelt und in der NC-Steuerung 19 gespeichert .

Nach dem Startsignal 48 beginnt mit dem ersten

Verfahrensschritt 49 der zyklische Ablauf, in dem die Bewegung des Stößels 3 als Hauptfunktion gestartet und mindestens eine stufenbezogene erste Ausgleichsvorrichtung 26.2, 26.4 als Nebenfunktion so aktiviert ist, dass in dieser Werkzeugstufe 5, 7 beim Anfahren des ersten unteren Umkehrpunktes 60 in der gemeinsamen Umformebene 61 durch Umformweg das zugehörige erste Pressteil 62 mit Stufen-Spitzenkraft umgeformt wird und in den benachbarten Werkzeugstufen 4, 6 durch Leerweg infolge deaktivierter zweiter Ausgleichsvorrichtung 26.1, 26.3 keine oder nur eine Teilumformung stattfindet.

Im zweiten Verfahrensschritt 50 erfolgt die Bewegung des Stößels 3 in eine vom ersten unteren Umkehrpunkt 60

aufwärtsgerichtete Zwischenrast 63, während im dritten

Verfahrensschritt 51 die bisher in den Werkzeugstufen 5, 7 aktivierten ersten Ausgleichsvorrichtungen 26.2, 26.4 durch Höhenverstellung deaktiviert werden und die bisher in den Werkzeugstufen 4, 6 deaktivierten zweiten

Ausgleichsvorrichtungen 26.1, 26.3 durch Tiefenverstellung aktiviert werden.

Im vierten Verfahrensschritt 52 wird beim Anfahren des zweiten unteren Umkehrpunktes 64 der gemeinsamen Umformebene 61 mit dem Stößel 3 durch Umformweg das zugehörige zweite Pressteil 66 in den Werkzeugstufen 4, 6 bei aktivierten zweiten

Ausgleichsvorrichtungen 26.1, 26.3 mit Stufen-Spitzenkraft umgeformt, wobei in den Werkzeugstufen 5, 7 infolge

deaktivierter erster Ausgleichsvorrichtungen 26.2, 26.4 durch Leerweg keine Umformung mehr stattfindet.

Im fünften Verfahrensschritt 53 erfolgt die Bewegung des Stößels 3 mit den Oberwerkzeugen 8 in Richtung des oberen Umkehrpunktes 65 mit dem Transport der Pressteile 62, 66 entlang der Werkzeugstufen 4-7 in Durchlaufrichtung 55.

Im anschließenden sechsten Verfahrensschritt 54 wird der

Zyklus der Bewegung des Stößels 3 mit Deaktivierung der zweiten Ausgleichsvorrichtungen 26.1, 26.3 und Aktivierung der ersten Ausgleichsvorrichtungen 26.2, 26.4 beendet und der Bewegungsablauf mit dem ersten Verfahrensschritt 49 zyklisch fortgesetzt . Die Schrittfolge der Verfahrensschritte nach Fig. 3a, b ist in Fig. 4a bis c durch einen grafischen Ablauf mit den

Vorrichtungsmerkmalen visualisiert , wobei sich die Darstellung nur auf einen Ausschnitt des Werkzeugraumes aus Fig. 1 beschränkt .

Im Verfahrensschritt S1 der ersten Reihe werden durch

Niedergang des Stößels 3 in den ersten unteren Umkehrpunkt 60 der gemeinsamen Umformebene 61 die ersten Pressteile 62 in den Werkzeugstufen 5, 7 umgeformt. Mit Rückhub des Stößels 3 in eine Zwischenrast 63 im Verfahrensschritt S2 der zweiten Reihe werden im Verfahrensschritt S3 der dritten Reihe die ersten Ausgleichsvorrichtungen 26.2, 26.4 durch Höhenverstellung deaktiviert und die zweiten Ausgleichsvorrichtungen 26.1, 26.3 durch Tiefenverstellung aktiviert. Im Verfahrensschritt S4 der vierten Reihe werden durch die Bewegung des Stößels 3 in den zweiten unteren Umkehrpunkt 64 der gemeinsamen Umformebene 61 die zweiten Pressteile 66 umgeformt, wobei im

anschließenden Verfahrensschritt S5 der fünften Reihe

zeitgleich mit der Bewegung des Stößels 3 in den oberen

Umkehrpunkt 65 der nicht dargestellte Transport der Pressteile 62, 66 von einer Werkzeugstufe 4-7 zur nächsten in

Durchlaufrichtung 55 erfolgt.

Vor Start des Folgezyklus werden im Verfahrensschritt S6 der sechsten Reihe die zweiten Ausgleichsvorrichtungen 26.1, 26.3 deaktiviert und die ersten Ausgleichsvorrichtungen 26.2, 26.4 aktiviert .

In Fig.5a, b ist die Schrittfolge des Verfahrens nach einer zweiten Ausgestaltung für Typ „zweifacher unterer

Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" in erster und zweiter Umformebene mit „passiver Ausgleichsvorrichtung" dargestellt.

Die Vorbereitungsphasen 40 bis 47 verlaufen analog der

vorstehend beschriebenen ersten Ausgestaltung nach Fig.3a, b. Nach dem Startsignal 48 beginnt mit dem ersten

Verfahrensschritt 69 der zyklische Ablauf, in dem die Bewegung des Stößels 3 als Hauptfunktion gestartet und die Ausgleichsvorrichtung 26 als Nebenfunktion so aktiviert ist, dass in der zugeordneten Werkzeugstufe 6 beim Anfahren des ersten unteren Umkehrpunktes 60 in der ersten Umformebene 67 durch Umformweg das zugehörige Pressteil 62 mit Stufen- Spitzenkraft umgeformt wird und in den benachbarten

Werkzeugstufen (4, 5, 7) durch Leerweg keine oder nur eine

Teilumformung stattfindet.

Im zweiten Verfahrensschritt 70 erfolgt die Bewegung des

Stößels 3 in eine vom ersten unteren Umkehrpunkt 60

abweichende, aufwärtsgerichtete Zwischenrast 63, während zeitgleich im dritten Verfahrensschritt 71 die bisher in der Werkzeugstufe 6 aktivierte Ausgleichsvorrichtung 26 durch Höhenverstellung deaktiviert wird.

Im vierten Verfahrensschritt 72 werden beim Anfahren des zweiten unteren Umkehrpunktes 64 in der zweiten Umformebene 68 mit dem Stößel 3 durch Umformweg die zugehörigen Pressteile 66 in den Werkzeugstufen 4, 5, 7 mit Stufen-Spitzenkraft

umgeformt, wobei in der Werkzeugstufe 6 infolge deaktivierter Ausgleichsvorrichtung 26 durch Leerweg keine Umformung mehr stattfindet .

Im fünften Verfahrensschritt 73 bewegt sich der Stößel 3 mit den Oberwerkzeugen 8 in Richtung des oberen Umkehrpunktes 65 mit Transport der Pressteile entlang der Werkzeugstufen 4-7 in Durchlaufrichtung 55.

Mit Aktivierung der Ausgleichsvorrichtung 26 in der

Werkzeugstufe 6 wird im sechsten Verfahrensschritt 74 der Zyklus der Bewegung des Stößels 3 beendet wird und der

Bewegungsablauf mit dem ersten Verfahrensschritt 69 zyklisch fortgesetzt .

Der grafische Ablauf der Verfahrensschritte zur Schrittkette nach Fig.5a, b ist aus der Fig.6a bis c ersichtlich.

Die Ablauffolge wird mit Verfahrensschritt S1 der ersten Reihe gestartet, in dem durch Niedergang des Stößels 3 in den ersten unteren Umkehrpunkt 60 der ersten Umformebene 67 das erste Pressteile 62 in der Werkzeugstufe 6 umgeformt wird. Während des Rückhubes des Stößels 3 in eine

Zwischenrast 63 im Verfahrensschritt S2 der zweiten Reihe wird die Ausgleichsvorrichtung 26 im Verfahrensschritt S3 der dritten Reihe durch Höhenverstellung deaktiviert.

Im Verfahrensschritt S4 der vierten Reihe werden durch die Bewegung des Stößels 3 in den zweiten unteren Umkehrpunkt 64 der zweiten Umformebene 68 die zweiten Pressteile 66

umgeformt. Nach dem in der anschließenden fünften Reihe dargestellten fünften Verfahrensschritt S5 der Stößel 3 den oberen Umkehrpunkt 65 erreicht hat, kann mit der im sechsten Verfahrensschritt S6 aktivierten Ausgleichsvorrichtung 26 der Zyklus mit dem eingangs beschriebenen Verfahrensschritt S1 fortgesetzt werden.

In Fig.7a, b ist die Schrittfolge des Verfahren nach einer dritten Ausgestaltung für Typ „zweifacher unterer

Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" in erster und zweiter Umformebene mit „passiver Ausgleichsvorrichtung" dargestellt.

Im Unterschied zur zweiten Ausgestaltung nach Fig.5a, b ist im ersten Verfahrensschritt 75 die Ausgleichsvorrichtung 26 deaktiviert und nach dem Anfahren des ersten unteren

Umkehrpunktes 60 in der zweiten Umformebene 68 werden durch Umformweg die zugehörigen Pressteile 66 in den

Werkzeugstufen 4, 5, 7 mit Stufen-Spitzenkraft umgeformt, wobei in der benachbarten Werkzeugstufe 6 durch Leerweg keine oder nur eine Teilumformung stattfindet.

Nach vorangegangenem Anfahren der Zwischenrast 63 im zweiten Verfahrensschritt 70 wird im dritten Verfahrensschritt 76 durch Tiefenverstellung die Ausgleichsvorrichtung 26

aktiviert. Danach fährt der Stößel 3 im vierten

Verfahrensschritt 77 in den zweiten

unteren Umkehrpunktes 64 in der ersten Umformebene 67, wodurch das zugehörige Pressteil 62 in der Werkzeugstufe 6 durch Umformweg mit Stufen-Spitzenkraft umgeformt wird, wobei in den Werkzeugstufen 4, 5, 7 durch Leerweg keine Umformung mehr stattfindet.

Der zugehörige grafische Ablauf der Verfahrensschritte zur Schrittkette nach Fig.7a, b ist aus der Fig.8a, b ersichtlich. Im Unterschied zur zweiten Ausgestaltung nach Fig.öa bis c findet im Verfahrensschritt S1 der ersten Reihe infolge der deaktivierten Ausgleichsvorrichtung 26 keine Umformung statt, wobei in dieser Stellung des ersten unteren

Umkehrpunktes 60 in der zweiten Umformebene 68 durch

Umformweg die zugehörigen Pressteile 66 in den

Werkzeugstufen 4, 5, 7 mit Stufen-Spitzenkraft umgeformt werden. Im Verfahrensschritt S3 der dritten Reihe ist die durch Tiefenverstellung aktivierte Ausgleichsvorrichtung 26 gegenüber der Darstellung im vorangegangenen zweiten

Verfahrensschritt S2 in der zweiten Reihe ersichtlich. In der vierten Reihe wird im Verfahrensschritt S4 durch Bewegung des Stößels 3 in den zweiten unteren Umkehrpunktes 64 in der ersten Umformebene 67 das zugehörige Pressteil 62 in der

Werkzeugstufe 6 umgeformt, wobei in den Werkzeugstufen 4, 5,

7 durch Leerweg keine Umformung mehr stattfindet.

In Fig.9a, b ist die Schrittfolge des Verfahrens nach einer vierten Ausgestaltung für Typ Typ „einfacher unterer

Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" in zweiter Umformebene mit „halb-aktiver Ausgleichsvorrichtung" dargestellt.

Mit der Bewegung des Stößels 3 bei aktivierter

Ausgleichsvorrichtung 26 im ersten Verfahrensschritt 79 in die erste Umformebene 67 wird mit Umformweg das zugehörige Pressteil 62 in der Werkzeugstufe 6 mit Stufen-Spitzenkraft umgeformt, wobei in der benachbarten Werkzeugstufen 4, 5, 7 durch Leerweg keine oder nur eine Teilumformung stattfindet. In dieser Position wird im zweiten Verfahrensschritt 80 die Ausgleichsvorrichtung 26 durch Höhenverstellung deaktiviert, wodurch bei stillstehendem Stößel 3 eine Kraftentlastung nur durch die Ausgleichsvorrichtung 26 mit dem Begriff „halb- aktiv'·' in der Werkzeugstufe 6 erfolgt. Mit dem nachfolgenden Anfahren des Stößels 3 im dritten Verfahrensschritt 81 in den zweiten unteren Umkehrpunkt 64 in der zweiten Umformebene 68 werden die den Werkzeugstufen 4, 5, 7 zugeordneten Pressteile

66 umgeformt.

Mit der Bewegung des Stößels 3 im vierten Verfahrensschritt 73 in Richtung des oberen Umkehrpunktes 65 und zeitgleichem

Transport der Pressteile 62, 66 in die benachbarten

Werkzeugstufen 4-7 in Durchlaurichtung 55 und anschließender Aktivierung der Ausgleichsvorrichtung 26 im fünften

Verfahrensschritt 82 ist der Zyklus beendet und kann mit dem ersten Verfahrensschritt 79 fortgesetzt werden.

Der zugehörige Ablauf der Verfahrensschritte zur

Schrittkette nach Fig.9 ist in der Fig.10 grafisch analog der voran beschriebenen Ausführungen visualisiert .

Eine fünfte Ausgestaltung für Typ „einfacher

unterer Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" in zweiter

Umformebene mit „aktiver Ausgleichsvorrichtung" ist

gemäß Schrittfolge des Verfahrens in Fig. 11a, b dargestellt und

unterscheidet sich von der vierten Ausgestaltung dadurch, dass die Bewegung des Stößels 3 bei deaktivierter

Ausgleichsvorrichtung 26 in der Werkzeugstufe 6 im

ersten Verfahrensschritt 83 startet und zuerst die zweite Umformebene 68 angefahren, um im ersten unteren Umkehrpunkt 60 die Umformung der Pressteile 66 mit Stufen-Spitzenkraft in den Werkzeugstufen 4, 5, 7 zu beenden, wobei in der

benachbarten Werkzeugstufe 6 durch Leerweg keine oder nur eine Teilumformung stattfindet. Mit zwischenzeitlichem

Rückhub des Stößels 3 in eine Zwischenrast 63 im zweiten

Verfahrensschritt 84 wird eine Kraftentlastung der

Werkzeugstufen 4, 5, 7 erreicht. Gleichzeitig erfolgt im dritten Verfahrensschritt 85 mittels Aktivierung einer Tiefenverstellung der der Werkzeugstufe 6 zugeordneten

Ausgleichsvorrichtung 26 als zweite Hauptfunktion die aktive Umformung des Pressteils 62 in der ersten Umformebene 67. Dem vierten Verfahrensschritt 73 analog den vorangegangenen

Ausgestaltungen folgt im fünften Verfahrensschritt 86 mit Deaktivierung der Ausgleichsvorrichtung 26 die Beendigung des Zyklus .

Der zugehörige grafische Ablauf der Verfahrensschritte zur Schrittkette nach Fig.lla, b ist aus der Fig.l2a, b analog der voran beschriebenen Ausführungen ersichtlich.

Aus der Schrittfolge des Verfahren nach Fig. 13a, b ist eine sechste Ausgestaltung für Typ „einfacher unterer

Stößelbewegungs-Umkehrpunkt" auf gemeinsamer Umformebene mit „aktiver Ausgleichsvorrichtung" ersichtlich.

Im ersten Verfahrensschritt 87 wird die Bewegung des Stößels 3 in Richtung des unteren Umkehrpunktes 60 mit den aktivierten ersten Ausgleichsvorrichtungen 26.1, 26.3 und den benachbarten deaktivierten zweiten Ausgleichsvorrichtungen 26.2, 26.4 gestartet. Nach dem Anfahren des unteren Umkehrpunktes 60 der gemeinsamen Umformebene 61 im zweiten Verfahrensschritt 88 werden die Pressteile 62 in den Werkzeugstufen 4, 6 mit

Stufenspitzenkraft umgeformt. Während der Zwischenrast 63 des Stößels 3 in der gemeinsamen Umformebene 61 werden im dritten Verfahrensschritt 89 einerseits die ersten

Ausgleichsvorrichtungen 26.1, 26.3 zur Kraftentlastung der Werkzeugstufen 4, 6 mittels Höhenverstellung als Nebenfunktion deaktiviert und andererseits durch Tiefenverstellung die zweiten Ausgleichsvorrichtungen 26.2, 26.4 als zweite

Hauptfunktion so aktiviert, dass in den Werkzeugstufen 5, 7 die Pressteile 66 mit Stufenspitzenkraft umgeformt werden.

Der Zyklus wird dann mit der Bewegung des Stößels 3 in den oberen Umkehrpunkt 65 im vierten Verfahrensschritt 73 mit zeitgleichem Transport der Pressteile 62, 66 entlang der Werkzeugstufen 4-7 in Durchlaufrichtung 55 beendet und mit dem ersten Verfahrensschritt (87) zyklisch fortgesetzt.

Der zugehörige grafische Ablauf der Verfahrensschritte zur Schrittkette nach Fig.l3a, b ist aus der Fig.l4a, b analog der voran beschriebenen Ausführungen ersichtlich.

Bezugszeichenliste

1 Pressentisch

2 Antrieb

3 Stößel

4-7 Werkzeugstufen

8, 8.1-8.4 Oberwerkzeug

9-12 Druckpunkt

13 Zugstange

14, 14.1-14.4 Exzenterrad

15, 15.1-15.4 Pleuel

16, 16.1, 16.2 Servomotor

17 Verstellgetriebe

18 hydraulisches Druckkissen

19 NC-Steuereinrichtung

20 FührungsgroßenSignale 21 Umrichter

22, 22.1, 22.2 Stößel-Positionsmesseinrichtung

23 MessgroßenSignale

24, 24.1-24.4 Unterwerkzeuge

25 Schiebetisch

26, 26.1-26.4 Ausgleichs _V orrichtung

27 Ablaufsteuerung

28 Speicher für Maschinen- und

Werkzeugdaten

29 Funktionseinheit zur Berechnung oder Erfassung der

werkzeugspezifischen

Stufenkräfte

30 Eingangssignale für Berechnung oder aus Messung zur Erfassung der Stufenkräfte

31 Funktionseinheit zur Berechnung und / oder Erfassung der außermittigen Belastung mit Optimierung

32 Funktionseinheit zur Generierung der Einstellwerte der

Ausgleichs _V orrichtung

33 Funktionseinheit zur Berechnung der Bewegungsabläufe für die Druckpunkte des Stößels

34 Funktionseinheit zur

PositionierSteuerung der

Druckpunkte des Stößels 35 Signalgrößen zur Berechnung der

Bewegungsabläufe des Stößels

36 Führungsgrößensignale für die

Steuerung der

Ausgleichs _V orrichtung

40 erste Vorbereitungsphase

41 zweite Vorbereitungsphase

42 dritte Vorbereitungsphase

43 vierte Vorbereitungsphase

44 Zwischenschritt

45 fünfte Vorbereitungsphase

46 sechste Vorbereitungsphase

47 siebte Vorbereitungsphase

48 Startsignal

49 erster Verfahrensschritt der ersten Ausgestaltung

50 zweiter Verfahrensschritt der ersten Ausgestaltung

51 dritter Verfahrensschritt der ersten Ausgestaltung

52 vierter Verfahrensschritt der ersten Ausgestaltung

53 fünfter Verfahrensschritt der ersten Ausgestaltung

54 sechster Verfahrensschritt der ersten Ausgestaltung 55 Durchlaufriehtung

6 0 erster unterer Umkehrpunkt des

Stößels

6 1 gemeinsame Umformebene

62 erstes Pressteil, erste

Pressteilgruppe

63 Zwischenrast

6 4 zweiter unterer Umkehrpunkt des

Stößels

65 oberer Umkehrpunkt des Stößels

66 zweites Pressteil, zweite

Pressteilgruppe

6 7 erste Umformebene

68 zweite Umformebene

6 9 erster Verfahrensschritt der zweiten Ausgestaltung

70 zweiter Verfahrensschritt der zweiten Ausgestaltung

71 dritter Verfahrensschritt der zweiten Ausgestaltung

72 vierter Verfahrensschritt der zweiten Ausgestaltung

73 fünfter Verfahrensschritt der zweiten Ausgestaltung

74 sechster Verfahrensschritt der zweiten Ausgestaltung 75 erster Verfahrensschritt der dritten Ausgestaltung

76 dritter Verfahrensschritt der dritten Ausgestaltung

77 vierter Verfahrensschritt der dritten Ausgestaltung

78 sechster Verfahrensschritt der dritten Ausgestaltung

79 erster Verfahrensschritt der vierten Ausgestaltung

80 zweiter Verfahrensschritt der vierten Ausgestaltung

81 dritter Verfahrensschritt der vierten Ausgestaltung

82 fünfter Verfahrensschritt der vierten Ausgestaltung

83 erster Verfahrensschritt der fünften Ausgestaltung

84 zweiter Verfahrensschritt der fünften Ausgestaltung

85 dritter Verfahrensschritt der fünften Ausgestaltung

86 fünfter Verfahrensschritt der fünften Ausgestaltung

87 erster Verfahrensschritt der sechsten Ausgestaltung

zweiter Verfahrensschritt der sechsten Ausgestaltung 89 dritter Verfahrensschritt der sechsten Ausgestaltung