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Title:
METHOD FOR MOVING A MACHINING UNIT OF A MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/038921
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for moving a machining unit (2) of a machine, in particular a press, wherein the movement comprises at least an approach phase and a subsequent machining phase, wherein during the approach phase the machining unit (2) approaches or is brought in contact with a workpiece to be machined, and wherein the machining unit (2) exerts force on the workpiece during the machining phase by moving the machining unit (2) while the same is in constant contact with the workpiece. The machining unit (2) is moved by means of a servo-mechanical drive unit during the approach phase and by means of a hydraulic drive unit during the machining phase.

Inventors:
DE MUYNCK BERNARD (BE)
Application Number:
PCT/EP2010/005989
Publication Date:
April 07, 2011
Filing Date:
October 01, 2010
Export Citation:
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Assignee:
DE MUYNCK BERNARD (BE)
HACO NV (BE)
International Classes:
B30B1/26
Foreign References:
EP1754595A22007-02-21
JPS61238497A1986-10-23
GB836834A1960-06-09
DE3507327A11986-09-04
DE4302263A11994-08-04
DE102004006126A12005-09-01
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SCHNEIDERS, JOSEF (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Bewegen einer Bearbeitungseinheit (2) einer Maschine, insbesondere Presse, wobei das Bewegen zumindest einer Annäherungsphase sowie eine sich daran anschließende Bearbeitungsphase umfasst, wobei die Bearbeitungseinheit (2) während der Annäherungsphase an ein zu bearbeitendes Werkstück angenähert oder mit diesem in Kontakt gebracht wird und wobei die Bearbeitungseinheit (2) während der Bearbeitungsphase Kraft auf das Werkstück ausübt, indem die Bearbeitungseinheit (2) bewegt wird, während sie in ständigem Kontakt mit dem Werkstück steht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Bewegen der Bearbeitungseinheit (2) während der Annäherungsphase mittels einer servo-mechanischen Antriebeinheit und während der Bearbeitungsphase mittels einer hydraulischen Antriebeinheit erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der größte Teil des gesamten Bewegung des Bearbeitungseinheit mittels der servo- mechanischen Antriebeinheit während der Annäherungsphase zurückgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (2) zyklisch bewegt wird, wobei sich an die Bearbeitungsphase eine Rückzugphase anschließt, während der die Bearbeitungseinheit (2) entgegengesetzt zu ihrer Bewegungsrichtung während der Annäherungsphase und der Bearbeitungsphase bewegt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (2) während der Annäherungsphase über eine Annäherungsstrecke und während der Bearbeitungsphase über eine Bearbeitungsstrecke linear bewegt wird, wobei die Längen und Endpunkte dieser Strecken individuell einstellbar und aneinander anpassbar sind.

5. Vorrichtung (1 ) zum Bewegen einer Bearbeitungseinheit (2) einer Maschine, insbesondere Presse, aufweisend eine servo-mechanische Antriebeinheit und eine abtriebseitig hieran angeordnete hydraulische Antriebeinheit, an der abtriebseitig die Bearbeitungseinheit (2) angeordnet ist.

6. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Antriebeinheit einen Hydraulikzylinder umfasst, mit dem die Bearbeitungseinheit (2) relativ zu der servo-mechanischen Antriebeinheit bewegbar ist.

7. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die servo-mechanische Antriebeinheit wenigstens einen über einen Exzenter angetriebenen Pleuel (3) umfasst, an dem abtriebseitig die hydraulische Antriebeinheit angeordnet ist.

8. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart eingerichtet ist, dass die Bearbeitungseinheit (2) mittels der servo-mechanischen Antriebeinheit zunächst bis zu einem vorgebbaren Abstand an ein zu bearbeitendes Werkstück angenähert oder mit diesem in Kontakt gebracht wird, und dass die Bearbeitungseinheit (2) anschließend mittels der hydraulischen Antriebeinheit zur Bearbeitung des Werkstücks bewegt wird, wobei die Bearbeitungseinheit (2) während sie in Kontakt mit dem Werkstück steht Kraft auf dieses ausübt.

9. Maschine, insbesondere Presse, zum Bearbeiten eines Werkstücks, aufweisend eine Bearbeitungseinheit (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (2) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bewegt wird.

10. Maschine, insbesondere Presse, zum Bearbeiten eines Werkstücks, aufweisend eine Bearbeitungseinheit (2), gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (2) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bewegt wird.

Description:
Verfahren zum Bewegen einer Bearbeitunaseinheit einer Maschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewegen einer Bearbeitungseinheit einer Maschine, insbesondere Presse, wobei das Bewegen zumindest eine Annäherungsphase sowie eine sich daran anschließende Bearbeitungsphase umfasst, wobei die Bearbeitungseinheit während der Annäherungsphase an ein zu bearbeitendes Werkstück angenähert oder mit diesem in Kontakt gebracht wird, und wobei die Bearbeitungseinheit während der Bearbeitungsphase Kraft auf das Werkstück ausübt, indem die Bearbeitungseinheit bewegt wird, während die in ständigem Kontakt mit dem Werkstück steht.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bewegen einer Bearbeitungseinheit einer Maschine sowie eine entsprechend ausgestaltete Maschine.

Verfahren der oben genannten Art werden üblicherweise bei Maschinen wie beispielsweise Pressen oder dergleichen eingesetzt. Mit ihnen erfolgt eine Bearbeitung eines Werkstücks. Als Bearbeitungseinheit ist beispielsweise eine Ramme vorgesehen, welche während einer Annäherungsphase zunächst an das zu bearbeitende Werkstück angenähert oder mit diesem in Kontakt gebracht wird. Anschließend folgt eine Bearbeitungsphase, während der die Bearbeitungseinheit beziehungsweise Ramme Kraft auf das Werkstück ausübt, um dieses auf eine gewünschte Art und Weise zu bearbeiten. Hierbei steht die Bearbeitungseinheit in ständigem Kontakt mit dem Werkstück, um die zur Bearbeitung des Werkstücks erforderliche Kraftübertragung realisieren zu können.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Zur Verdeutlichung der herkömmlichen Verfahren zum Bewegen einer Bearbeitungseinheit einer Maschine werden im Folgenden bekannte Ausgestaltungen von Pressen beschrieben. Dabei wird zwischen hydraulischen, mechanischen und servo-mechanischen Pressen unterschieden.

Eine hydraulische Presse ist herkömmlich mit wenigstens einer hydraulischen Antriebeinheit ausgestattet, die einen Hydraulikzylinder und eine diesen antreibende Hydraulikeinheit aufweist. Die Hydraulikeinheit weist für gewöhnlich einen Elektromotor und mehrere steuerbare Ventile auf. Die abtriebseitig mit dem Hydraulikzylinder verbundene Bearbeitungseinheit wird sowohl während der Annäherungsphase, als auch während der Bearbeitungsphase ausschließlich mittels der hydraulischen Antriebeinheit bewegt. Hydraulische Pressen können manuell bedient oder über einen Computer gesteuert werden. Vorteilhaft bei hydraulischen Pressen ist, dass eine exakte Steuerung der Bewegung des Hydraulikzylinders und somit der damit bewegten Bearbeitungseinheit in jeder beliebigen Bewegungsphase erfolgen kann. Des Weiteren können auch große Kräfte bei jeder beliebigen Hydraulikzylinderstellung erzeugt und übertragen werden. Hydraulische Pressen sind daher sehr flexibel einsetzbar und an den jeweiligen Einsatzzweck anpassbar. Nachteilig ist hingegen, dass die Bearbeitungseinheit mittels des Hydraulikzylinders nur relativ langsam bewegt werden kann beziehungsweise dass der Bedarf an einer kostspieligen Hochleistungshydraulikeinheit oder anderen speziellen Einrichtungen besteht, um ausreichende Bewegungsgeschwindigkeiten für die Bearbeitungseinheit zu erhalten.

Eine mechanische Presse weist ein mechanisches Antriebssystem auf, an dem abtriebseitig die Bearbeitungseinheit angeordnet ist und das über ein Schwungrad angetrieben wird. Dieses wird wiederum von einem Elektromotor angetrieben. Mit mechanischen Pressen sind im Gegensatz zu hydraulischen Pressen relativ hohe Bewegungsgeschwindigkeiten für die Bearbeitungseinheit realisierbar. Von Vorteil ist weiter die hohe Starrheit von mechanischen Pressen, so dass auch beim Auftreten von großen Bearbeitungskräften sichergestellt ist, dass eine ideale Bearbeitung eines Werkstücks erfolgen kann. Nachteilig ist hingegen, dass der das Schwungrad und somit auch das mechanische Antriebssystem antreibende Elektromotor ständig eingeschaltet sein muss, was mit einem hohen Energieverbrauch verbunden ist. Zudem ist der Bewegungsablauf der Bearbeitungseinheit durch die jeweilige Ausgestaltung des mechanischen Antriebsystems festgelegt und nicht an anderweitige Einsatzzwecke anpassbar, wodurch eine mechanische Presse nicht flexibel einsetzbar ist. Weiter ist nachteilig, dass eine große Kraft lediglich in den letzten wenigen Millimetern des Hubs der Bearbeitungseinheit aufgebracht werden kann. Die mechanischen Antriebssysteme von mechanischen Pressen sind zudem meist relativ kompliziert und kostenintensiv aufgebaut.

Servo-mechanische Pressen haben ebenfalls ein mechanisches Antriebsystem, wie es von den mechanischen Pressen bekannt ist. Dieses wird jedoch nicht mittels eines Schwungrades sondern über einen Servoantrieb angetrieben. Der Servoantrieb ist beispielsweise als„elektrisches Schwungrad", insbesondere in Form einer großen Batterie aus Kapazitäten gegeben. Mit servo-mechanischen Pressen können somit ebenfalls hohe Bewegungsgeschwindigkeiten für die Bearbeitungseinheit realisiert werden. Durch die Verwendung des Servoantriebs ist der Bewegungsablauf der Bearbeitungseinheit exakt steuerbar, programmierbar und an den jeweiligen Einsatzzweck der Presse anpassbar. Servo-mechanische Pressen weisen zudem einen relativ niedrigeren Energieverbrauch auf, da Energie nur bei Bedarf aus einem Energieversorgungsnetz bezogen wird und überschüssige Energie gespeichert werden kann. Nachteilig ist auch bei ihnen, dass Kraft lediglich in den letzten wenigen Millimetern des Hubs der Bearbeitungseinheit aufgebracht werden kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Bewegen einer Bearbeitungseinheit einer Maschine, insbesondere Presse, bereitzustellen, welches die von herkömmlichen Verfahren bekannten Vorteile miteinander verbindet und gleichzeitig eine exakt steuerbare, schnelle und anwendungsflexible Bearbeitung eines Werkstücks erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Bewegen der Bearbeitungseinheit während der Annäherungsphase mittels einer servo-mechanischen Antrieb- einheit und während der Bearbeitungsphase mittels einer hydraulischen Antriebeinheit erfolgt.

Erfindungsgemäß wird somit eine servo-mechanische Antriebeinheit mit einer hydraulischen Antriebeinheit derart kombiniert, dass die Vorteile dieser Antriebsarten erhalten bleiben. Die servo-mechanische Antriebeinheit wird hierbei während der Annäherungsphase und die hydraulische Antriebeinheit während der Bearbeitungsphase eingesetzt. Beide Antriebsarten lassen eine sehr exakte und gleichzeitig anwendungsspezifische Steuerung einer gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Maschine. Somit lässt sich eine solche Maschine sehr variabel einsetzen. Von Vorteil ist weiter, dass eine große Kraft nicht nur in den letzten wenigen Millimetern der Bewegung der Bearbeitungseinheit aufgebracht werden kann, wie es von den herkömmlichen mechanischen und servo-mechanischen Pressen bekannt ist. Gerade diese Schwäche bekannter Pressen wird dadurch umgangen, dass die Kraftübertragung mittels der hydraulischen Antriebeinheit bewirkt wird. Diese lässt neben einer sehr individuellen Kraftübertragung eine sehr exakte und anwendungsspezifische Steuerung der Bewegungen der Bearbeitungseinheit zu.

Vorzugsweise wird der größte Teil der gesamten Bewegung der Bearbeitungseinheit mittels der servo-mechanischen Antriebeinheit während der Annäherungsphase zurückgelegt. Hierdurch ist der auf die Bearbeitungsphase entfallende Bewegungsanteil der gesamten Bewegung relativ klein. Folglich können sowohl der Hydraulikzylinder als auch die damit zusammenwirkende Hydraulikeinheit relativ klein dimensioniert werden, was sich günstig auf den Energieverbrauch einer gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Maschine auswirkt. Zudem können hierdurch relativ schnelle Bewegungen der Bearbeitungseinheit realisiert werden, was mit der servo-mechanischen Antriebeinheit, wie oben beschrieben, ohnehin möglich ist. Folglich kann die Bearbeitungseinheit über ihren gesamten Hub relativ schnell bewegt werden. Gleichzeitig ist der gewünschte Bewegungsablauf der Bearbeitungseinheit und die dabei bewirkte Kraftübertragung auf ein zu bearbeitendes Werkstück sehr exakt steuerbar und an den jeweiligen Einsatzzweck optimal anpassbar, wie aus einer Zusammenschau der obigen Beschreibungen von hydraulischen und servo-mechanischen Pressen hervorgeht. Eine gemäß dem erfindungs- gemäßen Verfahren betriebene Maschine weist folglich eine sehr hohe Einsatzflexibilität auf.

Die servo-mechanische Antriebeinheit kann auf herkömmliche Art und Weise ausgebildet sein. Jedoch kann aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenso eine weniger komplex ausgestaltete servo-mechanische Antriebeinheit eingesetzt werden, indem ein einfacher und kostengünstiger Ausgebildete mechanische Teil und/oder Servoantrieb eingesetzt wird.

Von Vorteil ist weiter, dass kein Schwungrad und kein Kupplungs-/Bremssystem wie bei mechanischen Pressen erforderlich sind. Des Weiteren ist der Energiebedarf einer gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Maschine relativ gering, insbesondere da Energie in das Versorgernetz zurückgespeist werden kann. Auch sind beispielsweise pendelartige Bewegungen der Bearbeitungseinheit möglich.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können unterschiedlich ausgestaltete Maschinen betrieben werden. Insbesondere können Pressen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden. Im Grunde ist jedoch jede Art einer Maschine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbar, bei der eine Annäherungsphase sowie eine sich daran anschließende Bearbeitungsphase gegeben sind. Beispiele für derartige Maschinen sind Stanzpressen, Tiefziehpressen, Schneidpressen, Schmiedepressen, Prägepressen, Transferpressen, Lochpressen, Abkantpressen, Scheren und dergleichen.

Bevorzugt wird die Bearbeitungseinheit zyklisch bewegt, wobei sich an die Bearbeitungsphase eine Rückzugphase anschließt, während der die Bearbeitungseinheit beispielsweise entgegengesetzt zu ihrer Bewegungsrichtung während der Annäherungsphase und der Bearbeitungsphase bewegt wird. Ein Bewegungszyklus endet mit dem Abschluss der Rückzugphase. Anschließend kann ein weiterer Bewegungszyklus erfolgen. Die Bewegungszyklen der Bearbeitungseinheit sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren exakt und individuell steuerbar, um das Verfahren optimal an den jeweiligen Einsatzzweck einer danach betriebenen Maschine anpassen zu können. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Bearbeitungseinheit während der Annäherungsphase über eine Annäherungsstrecke und während der Bearbeitungsphase über eine Bearbeitungsstrecke linear bewegt, wobei die Längen und Endpunkte dieser Strecken individuell einstellbar und aneinander anpassbar sind. Auch diese Ausgestaltung der Erfindung dient der Schaffung einer großen Einsatzflexibilität einer gemäß dem Verfahren betriebenen Maschine. Eine solche lineare Bewegung erfolgt beispielsweise bei Schmiedepressen. Der Übergang zwischen der Annäherungsstrecke und der Bearbeitungsstrecke ist frei und gemäß den jeweiligen Gegebenheiten wählbar, um das Verfahren beziehungsweise eine danach betriebene Maschine optimal an den jeweiligen Einsatzzweck anpassen zu können.

Mit der Erfindung wird weiter eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die eine servo-mechanische Antriebeinheit und eine abtrieb- seitig hieran angeordnete hydraulische Antriebeinheit aufweist, an der abtrieb- seitig die Bearbeitungseinheit angeordnet ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise das Verfahren nach einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen oder deren beliebiger Kombination realisierbar. Hierbei erfolgt zunächst eine Bewegung der Bearbeitungseinheit mittels der servo-mechanischen Antriebeinheit während der Annäherungsphase, woran sich die Bearbeitungsphase anschließt, in der die Bearbeitungseinheit mittels der hydraulischen Antriebeinheit bewegt wird.

Vorteilhafter Weise ist die Vorrichtung derart eingerichtet, dass die Bearbeitungseinheit mittels der servo-mechanischen Antriebeinheit zunächst bis zu einem vorgebbaren Abstand an ein zu bearbeitendes Werkstück angenähert oder mit diesem in Kontakt gebracht wird, und dass die Bearbeitungseinheit anschließend mittels der hydraulischen Antriebeinheit zur Bearbeitung des Werkstücks bewegt wird, wobei die Bearbeitungseinheit während sie in Kontakt mit dem Werkstück steht Kraft auf dieses ausübt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die servo- mechanische Antriebeinheit wenigstens einen über einen Exzenter angetriebenen Pleuel umfasst, an dem abtriebseitig die hydraulische Antriebeinheit angeordnet ist. Dieses stellt eine einfache und anwendungsspezifische Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. Der Exzenter kann als separates Bauelement ausgebildet oder ein Teil einer exzentrischen Welle sein, welche von dem Servoantrieb angetrieben wird.

Mit der Erfindung wird ferner eine Maschine, insbesondere Presse, der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der die Bearbeitungseinheit gemäß dem Verfahren nach einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen beziehungsweise deren beliebiger Kombination bewegt wird.

Es wird mit der Erfindung weiter eine Maschine, insbesondere Presse, der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die durch eine Vorrichtung gemäß einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben gekennzeichnet ist. Vorteilhafterweise wird diese Maschine gemäß dem Verfahren nach einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben bewegt.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen

Figur 1 : eine schematische Darstellung eines

Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemäße Vorrichtung,

Figur 2: einen beispielhaften sinusförmigen Bewegungspfad einer mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bewegten Bearbeitungseinheit,

Figuren 3 bis 7: alternative beispielhafte Bewegungspfade der Bearbeitungseinheit.

Figur 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 beziehungsweise einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels für die erfindungsgemäße Maschine, welche mit einer entsprechenden Vorrich- tung 1 ausgestattet ist. Die Vorrichtung 1 weist eine servo-mechanische Antriebeinheit auf, mit der die Bearbeitungseinheit 2, welche als Rammenplatte ausgebildet ist, während der Annäherungsphase an ein nicht dargestelltes, zu bearbeitendes Werkstück herangeführt oder in Kontakt mit diesem gebracht werden kann.

Die servo-mechanische Antriebeinheit umfasst einen Pleuel 3, welcher über eine exzentrische Welle 4 von einem nicht dargestellten Servoantrieb angetrieben wird. Hierbei kann die Geschwindigkeit sowie die jeweilige Position des Servoantriebs beispielsweise über eine Sensoreinrichtung am Getriebe des Servoantriebs erfasst werden. Auf Basis dieser erfassten Geschwindigkeitsund/oder Positionsdaten kann mittels einer nicht näher dargestellten Steuereinrichtung die Bewegung der servo-mechanischen Antriebeinheit und somit der Bearbeitungseinheit 2 exakt und anwendungsspezifisch gesteuert werden. Um die servo-mechanische Antriebeinheit an den jeweiligen Einsatzzweck der Vorrichtung 1 beziehungsweise einer damit ausgestatteten Maschine anpassen zu können, kann beispielsweise die Länge des Pleuels 3 über einen Stellmechanismus variiert werden.

Die exzentrische Welle 4 ist in einer oberen und einer unteren Stellung gezeigt, wobei die obere Stellung der maximalen unteren Annäherungsstellung und die untere Stellung der Welle 4 dem oberen Todpunkt der Bewegung der Bearbeitungseinheit 2 entspricht. Durch den Pfeil 5 ist der maximale Hub der Bearbeitungseinheit 2 während der Annäherungsphase gekennzeichnet. Die maximale untere Annäherungsstellung entspricht derjenigen Stellung der Bearbeitungseinheit 2, in der die Bearbeitungseinheit 2 während der Annäherungsphase auf einen vorgebbaren geeigneten Abstand an ein zu bearbeitendes Werkstück angenähert oder in Kontakt mit diesem gebracht worden ist. In dieser Stellung sollte die servo-mechanische Antriebeinheit eine Blockierstellung eingenommen haben, aus der die Antriebeinheit nicht gedrängt werden kann, wenn mittels der Bearbeitungseinheit 2 in der anschließenden Bearbeitungsphase Kraft auf ein zu bearbeitende Werkstück ausgeübt wird. Ab Erreichen der maximalen unteren Annäherungsstellung beginnt vorzugsweise die Bearbeitungsphase direkt oder nach einer zeitlichen Verzögerung. Abtriebseitig ist an dem Pleuel 3 gelenkig ein Kolben 6 angeordnet, welcher gleitend in einer Führung 7 geführt ist und somit eine lineare Bewegung ausführen kann. Abtriebseitig an dem Kolben 6 ist wiederum die hydraulische Antriebeinheit angeordnet. Diese weist einen Hydraulikzylinder 8 auf, in dem der untere Abschnitt des Kolbens 6 gleitend geführt ist. Der untere Teil des Kolbens 6 ist über eine Dichtung 9 gegenüber dem Hydraulikzylinder 8 abgedichtet. Der Hydraulikzylinder 8 ist in Richtung des Pfeils 10 relativ zu der Führung 7 bewegbar angeordnet.

An dem Hydraulikzylinder 8 ist abtriebseitig eine Halteplatte 11 angeordnet, an der wiederum abtriebseitig die als Rammenplatte ausgebildete Bearbeitungseinheit 2 befestigt ist. Der Pfeil 10 zeigt hierbei den maximalen Hub der Bearbeitungseinheit 2 während der Bearbeitungsphase an, der durch Aktivierung der hydraulischen Antriebeinheit erreicht werden kann. Zur exakten Steuerung der Bewegung der Bearbeitungseinheit 2 während der Bearbeitungsphase wird die jeweilige Position der Ramme über einen Positionssensor 12 erfasst und an die nicht gezeigte Steuereinrichtung weitergegeben. Die Ramme ist dabei in einem Rahmen 13 beweglich geführt, welcher eine ausreichende Starrheit aufweist.

Figur 2 zeigt einen sinusartigen Bewegungspfad der Bearbeitungseinheit einer Maschine. Die Annäherungsphase erfolgt von dem oberen Todpunkt OT, also dem Beginn der Annäherungsphase, bis zu einem vorgebbaren maximalen Annäherungspunkt AP, welchem eine Stellung Bearbeitungseinheit entspricht, in der die Bearbeitungseinheit bis zu einem vorgebbaren Abstand an ein zu bearbeitendes Werkstück angenähert ist oder mit diesem in Kontakt steht. Ab dem maximalen Annäherungspunkt AP, welcher dem Ende der mit der servo- mechanischen Antriebeinheit durchgeführten Annäherungsphase entspricht, beginnt die Bearbeitungsphase, während der die Bearbeitungseinheit 2 mittels der hydraulischen Antriebeinheit bis zu einem unteren Todpunkt UT bewegt wird, um eine gewünschte Bearbeitung des zu bearbeitenden Werkstücks herbeizuführen. Nach Erreichen des unteren Todpunktes UT beginnt die Rückzugphase, während der sowohl die servo-mechanische Antriebeinheit als auch die hydraulische Antriebeinheit eine Rückzugbewegung der Bearbeitungs- einheit bis zu dem oberen Todpunkt OT bewirken. Der in Figur 1 gezeigte Bewegungsablauf der Bearbeitungseinheit entspricht einem Bewegungszyklus.

Figur 3 zeigt einen zu Figur 2 alternativen Bewegungspfad der Bearbeitungseinheit, wobei drei Bewegungszyklen dargestellt sind. Dabei erfolgt zunächst eine relativ schnelle Annäherung der Bearbeitungseinheit an ein zu bearbeitendes Werkstück vom oberen Todpunkt OT bis zum maximalen Annäherungspunkt AP mittels der servo-mechanischen Antriebeinheit. Anschließend erfolgt eine langsamere Bewegung der Bearbeitungseinheit mittels der hydraulischen Antriebeinheit während der Bearbeitungsphase von dem maximalen Annäherungspunkt AP bis zum unteren Todpunkt UT. Zuletzt erfolgt die Rückzugphase.

Figur 4 zeigt einen weiteren alternativen Bewegungspfad der Bearbeitungseinheit, wobei zwei Bewegungszyklen dargestellt sind. Zunächst erfolgt eine relativ schnelle Annäherung der Bearbeitungseinheit an ein zu bearbeitendes Werkstück während der Annäherungsphase von dem oberen Todpunkt OT bis zu dem maximalen Annäherungspunkt AP. Anschließend folgt bis zum Beginn der Bearbeitungsphase eine zeitliche Verzögerung der Bewegung bis zum Punkt X, der anwendungsspezifisch vorgebbar ist. Ab Erreichen des Punktes X erfolgt die Bearbeitungsphase mittels der hydraulischen Antriebeinheit, während der die Bearbeitungseinheit bis zu dem unteren Todpunkt UT bewegt wird, um das Werkstück auf eine gewünschte Art und Weise zu bearbeiten. Ab Erreichen des unteren Todpunktes UT beginnt die Rückzugphase, während der die Bearbeitungseinheit zunächst bis zum Punkt Y schnell mittels der hydraulischen Antriebeinheit und anschließend etwas langsamer mittels der servo-mechanischen Antriebeinheit bis zum oberen Todpunkt OT bewegt wird.

Figur 5 zeigt einen weiteren alternativen Bewegungspfad der Bearbeitungseinheit, wobei drei vollständige Bewegungszyklen dargestellt sind. Derartige Bewegungszyklen können beispielsweise bei einer Tiefziehpresse zum Einsatz kommen. Im Unterschied zu dem in Figur 4 gezeigten Bewegungsablauf erfolgt gemäß Figur 5 keine zeitliche Verzögerung der Bewegung und es findet eine relativ schnelle Bewegung während der Bearbeitungsphase statt. Anschließend erfolgt wieder die Rückzugphase.

Figur 6 zeigt einen weiteren alternativen Bewegungspfad der Bearbeitungseinheit, wobei drei Bewegungszyklen dargestellt sind. Auch diese Bewegungsart kommt vorzugsweise bei einer Tiefziehpresse zum Einsatz. Im Unterschied zu dem in Figur 5 gezeigten Bewegungsablauf erfolgt eine zeitliche Verzögerung der Bewegung in dem unteren Todpunkt UT vom Punkt UT1 bis zum Punkt UT2, bevor die Rückzugphase beginnt.

Figur 7 zeigt einen weiteren alternativen Bewegungspfad der Bearbeitungseinheit, wobei ein vollständiger Bewegungszyklus dargestellt ist. Ein solcher Bewegungszyklus findet beispielsweise Einsatz bei einer Stanzpresse. Ab Erreichen des maximalen Annäherungspunktes AP erfolgt eine Bearbeitungsphase, während der die Bearbeitungseinheit mittels der hydraulischen Antriebeinheit eine pendelnde Bewegung ausführt. Um die Übersichtlichkeit der Figur 7 zu wahren, wird auf eine detailliertere Kennzeichnung des dargestellten Bewegungsablaufs verzichtet.

Alle in den Figuren 2 bis 7 gezeigten Punkte zwischen unterschiedlichen Bewegungsphasen können gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren anwendungsspezifisch vorgegeben werden, so dass eine nach diesem Verfahren betriebene Maschine sehr energieeffizient arbeiten kann und sehr flexibel einsetzbar ist. Gleichzeitig können schnelle Bewegungsabläufe der Bearbeitungseinheit realisiert werden. Zudem sind die Geschwindigkeiten der Bearbeitungseinrichtung vielfältig variierbar und an den jeweiligen Anwendungsfall anpassbar.

Die anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung und sind nicht beschränkend.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens können zum Walzen, Tiefziehen, Schneiden, Schmieden, Stanzen und dergleichen eingesetzt werden. Entsprechend bezieht sich die Erfindung auch auf Stanzpressen, Tiefziehpressen, Schneidpressen, Schmiedepressen, Gesenkpressen, Stufenpressen, Lochstanzen, Abkantpressen, hydraulische Scheren und dergleichen, sowie andere Einrichtungen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden.