專利名稱：用于防止模具在精密沖裁和/或成形工件時破裂的裝置和方法
技術領域：
一種用于防止含上、下部件的模具在壓力機中進行精密沖裁和/或成形時破裂的 裝置，該壓力機具有一設置在執行升降運動的滑塊/挺桿滑塊的上方的精密沖裁頭，該精 密沖裁頭包括一主缸，在該主缸中接納一位于行程軸線上的環齒(Ringzacken-)活塞和多 個與所述行程軸線同軸布置的環齒銷，所述環齒銷在一封閉所述主缸的主板中沿軸向被引 導并支撐在一環齒壓板上，其中所述主缸保持在所述壓力機的頂部件中并通過環齒蓋壓力 密封地封閉，其中所述精密沖裁頭經由能通過計算機控制的閥與一用于產生作用到模具上 的壓力的液壓系統相連接。此外，防止含上、下部件的模具在壓力機中進行精密沖裁和/或成形時破裂的方 法，其中在精密沖裁頭的主缸中引導的環齒活塞和檢測活塞被加載來自液壓系統的、能調 節的壓力，以施加環齒力和卸料(abstreif-)力，其中用于各活塞的壓力通過能由計算機 控制的閥來設定。
背景技術：
DE 24 19 390 C2公開了一種用于保護液壓精密沖壓壓力機的模具組的裝置，所 述壓力機的滑塊能利用快速升降式缸活塞單元和工作行程壓力單元來提升，在所述壓力機 中、在滑塊驅動部件和被驅動的滑塊部件之間存在一在靠近時通過力較小的壓力介質保持 的、在形成檢測間隙的部件的壓力加載較大時閉合的檢測間隙，所述檢測間隙的狀態可一 直由探測器通過一終端開關/行程開關(Wegschalter)來監測，直到所述滑塊在工作行程 按規定地開始前使模具彼此接近。所述檢測間隙形成在滑塊與快速升降活塞的活塞桿的端 面之間，用于檢測間隙的壓力介質加載在滑塊中的檢測缸內實現，所述檢測缸的檢測活塞 分別貼靠在前述端面的分面上。在已知的保護裝置中，所述檢測間隙在快速升降缸活塞單 元前方配備給滑塊并且前置于所述滑塊。所述保護裝置總是在所述檢測間隙由于壓力加載 提高而閉合時進行反應。所述保護裝置的缺點是不對模具中的沖壓廢料、部件或外部物體 進行檢測，因此不能防止(它們)對模具的損害。另一種已知的、用于加工坯件的壓力機的模具保護解決方案(DE 69 17177 U)公 開了在一通過工作活塞移動的第一模具與一固定在機架上的模具之間的兩個應以預定的 順序操縱的開關，所述開關用于當操縱順序反轉時中斷工作行程。一用于安裝第一模具的 機構設置成能相對于工作活塞軸向移位，所述機構在工作行程中通過可彈性變形的器件以 較小的距離保持在工作活塞前。如果活塞經過了通過設定第一端部開關而預定的一部分工 作行程，則可設定到待加工的坯件的理論高度的第一端部開關被一止擋部致動。如果所述 機構由于坯件或外部物體撞到第二模具上而朝向活塞回退一較小距離，則第二端部開關被 另一止擋件致動。所述機構設計成一放置在一(液壓)缸上的下模具緊固臺，所述缸與工作 活塞圍成一連接到壓力介質管路的環形壓力腔，在壓力介質管路的路徑中設置有一阻斷機 構，所述阻斷機構設計成允許一定量的壓縮空氣進入該環形腔，以使所述臺在工作行程中實際上浮動地位于活塞前。這種已知的解決方案的缺點是除液壓系統外還需要單獨的第二系統，所述第二系統利用壓縮空氣進行檢測，從而使線路和結構復雜度明顯提高。此外， 在檢測到外部物體后不能消除/降低驅動裝置的動能。其它已知的解決方案利用光學傳感器或超聲波傳感器來檢測在模具中的沖壓毛 邊/料頭或其它外部物體。
發明內容
基于現有技術，本發明的目的是實現一種用于防止模具在精密沖裁和/或成形 工件時破裂的解決方案，所述解決方案在簡化構造、降低部件數量、降低成本的同時還適合 于吸收高傾翻力矩、在壓力機停機前的空行程期間還消除驅動裝置的動能。所述目的通過開頭所述類型的、具有權利要求1的特征的裝置以及通過具有權利 要求14的特征的方法來實現。本發明裝置和方法的有利設計方案可以由從屬權利要求獲悉。根據本發明的解決方案基于以下認識將用于檢測沖壓廢料、部件或其它外部物 體的功能集成到精密沖裁頭的主動部件(Aktivelemente)中，也就是說在環齒活塞和環齒 銷之間設置一檢測活塞，所述檢測活塞布置成既能相對于環齒活塞軸向移動、也能相對于 環齒銷和環齒壓板軸向移動，其中為所述環齒活塞配設一能被液壓系統的預緊壓力加載的 壓力室，在所述環齒活塞與檢測活塞之間設有一能被檢測活塞壓力加載的壓力室，為所述 檢測活塞配設一能被差壓加載的另一壓力室，其中所述壓力室各自經由一個連接部在所述 環齒蓋中與液壓系統相連接、壓力室分別經由分離地設置在所述主缸中的通道與液壓系統 相連接、用以與所述預緊壓力的作用方向相反地加載所述環齒活塞和檢測活塞，設置一檢 測臺，所述檢測臺與接合在所述主板上的壓緊結構相反地、懸垂地、以確定的檢測距離、以 重量平衡的方式由所述主板保持，為該檢測距離配設一傳感器，所述傳感器在檢測距離變 化時將一信號傳送給計算機以立即停止壓力機，從而保護模具上部件。特別重要的是所述檢測臺、主板、中間支撐結構(MittelabstUtzung)、主缸和調 整螺母以力鎖合(kraftschlilssig)和/或形狀鎖合(formschlilssig)的方式、根據環齒活 塞、環齒銷和檢測活塞在OT與UT之間的運動曲線、將加壓力引入壓力機的頂部件中。根據本發明裝置的一種特別有利的實施方式，在主缸壁部的朝向所述行程軸線突 出的支撐臺階的下方，朝向所述環齒活塞的下活塞面形成屬于所述環齒活塞的第二壓力 室。同時為檢測活塞配設一壓力室，該壓力室在檢測活塞凸緣的下方、在主缸壁部的朝向行 程軸線突出的支撐臺階的上方形成。通過這種設計方案以簡單的方式確保了 能與作用到 環齒活塞上的預緊壓力Pl相反地、使檢測活塞壓力P2作用到環齒活塞上、使差壓P3作用 到檢測活塞上，由此引起環齒活塞、檢測活塞和環齒銷的軸向移動。此外有利的是環齒活塞的壓力室經由環齒蓋中的連接部連接到液壓系統的壓力 管路，該壓力管路經由一比例閥為該壓力室加載用于產生環齒力的預緊壓力或加載用于產 生卸料力的卸料壓力，或所述壓力管路無運動地切換所述壓力室。此外(本發明)優選規定環齒活塞的第二壓力室和用于檢測活塞的壓力室同時 經由在環齒蓋上的連接部和一用于接通第二壓力室中的壓力的方向閥/換向閥、通過輸入 管路與液壓系統的壓力管路相連接。
根據本發明裝置的另一種設計方案，在主缸壁部中的、通入所述壓力室中的通道 在行程軸線的方向上沿軸向布置，所述通道在彎曲的情況下分別通入相應的壓力室。此外，為了向各壓力室中輸入不同量的液壓流體而規定用于環齒活塞的通道的 直徑大于用于檢測活塞的通道的直徑。在本發明裝置的一種特別有利的設計方案中，壓緊結構包括一壓力彈簧和一 具有外螺紋的壓緊螺栓，所述壓力彈簧和壓緊螺栓設置在所述主板的開口中，其中所述 壓緊螺栓穿過所述主板與之接合，所述壓力彈簧用于檢測臺和模具上部件的重量抵消 (Gewichtsaufhebung) 0本發明裝置的另一種有利的實施方式提出在主板的接納部中以能調節的方式 設置有傳感器，所述傳感器的測量點通過一設置在檢測臺中的切換標志(Schaltfahne)給 出，由此能確保檢測距離與間隙距離準確地協調。所述間隙距離在立即停止壓力機時以有 利的方式用于在壓力機停機前消除動能。 此外(本發明)優選規定主板通過螺紋結構固定在主缸的朝向滑塊的端壁上。在本發明裝置的另一種優選設計方案中，通過軸線平行于行程軸線地在孔中引導 的導向銷將帶主板的檢測臺布置成不能轉動、能軸向移位。本發明裝置的一種特別有利的設計方案是環齒銷和環齒壓板布置成與行程軸線 同軸，其中所述壓板由保持環固定在檢測臺上，中間支撐結構集成在所述主板中。此外，本發明的目的以如下方式通過所述方法實現通過力鎖合和/或形狀鎖合 的連接、借助液壓鎖定和解鎖檢測臺、主板、中間支撐結構、主缸、和調整螺母將加壓力引入 壓力機的頂部件中；在引入加壓力前一直進行環齒活塞和檢測活塞對準行程軸線的軸向移 動直到實現環齒壓板、環齒銷、檢測活塞和環齒活塞的力鎖合和/或形狀鎖合，其中在檢測 活塞和環齒銷之間利用液壓機構設定一間隙距離，在主板與檢測臺之間利用機械機構設定 一與所述間隙距離相協調的、重量平衡的檢測距離，該檢測距離的變化通過環齒壓板和/ 或檢測臺在一空行程中感知、并利用一發出信號的傳感器檢測、并被傳送給計算機以觸發 壓力機的立即停止。通過使得檢測臺能朝向環齒銷移位，在檢測臺和環齒銷之間的間隙距 離中消除動能。根據本發明的方法特別是包括下列優選步驟a.將環齒活塞和檢測活塞預緊到預緊壓力Pl以建立所述環齒活塞和檢測活塞相 互間的力鎖合，b.持續地為所述檢測活塞加載一與所述預緊壓力Pl不同的差壓P3以使檢測活塞 軸向移動，c.通過作用在檢測活塞上的差壓P3和與該差壓相反地作用的預緊壓力Pl來保持 與在檢測活塞與環齒銷之間的間隙距離相協調的檢測距離TA，從而在檢測活塞和環齒活塞 之間建立力鎖合，其中根據條件P1 >> P3并且P2 = 0設定所述預緊壓力Pl、檢測活塞壓 力P2和差壓P3，d.通過存在于上壓力室中的預緊壓力Pl由屬于檢測活塞的壓力室中壓出處于差 壓P3下的液壓流體，e.在上止點中通過切斷預緊壓力Pl為環齒活塞卸載，以實現環齒活塞和檢測活 塞的不運動狀態，
f.通過將具有恒定值的檢測活塞壓力P2和卸料壓力P4接通到環齒活塞和檢測活塞的壓力室中，對環齒活塞和檢測活塞卸料，g. 一直移動環齒活塞和檢測活塞直到通過傳感器觸發信號，h.切斷用于環齒活塞和檢測活塞的卸料壓力P4，以及將預緊壓力Pl接通到環齒 活塞的上壓力室中，i.如果傳感器沒有檢測到檢測距離TA的與滑塊行程相關的過早變化，則重復步 驟a至h。在本發明方法的另一種優選設計方案中規定用于環齒活塞的預緊壓力被設定到 一高于IlObar的高壓。此外，根據本發明的方法在優選的設計方案中提出-檢測活塞壓力P2和卸料壓力P4被設定到一低于IlObar的低壓，-所述差壓P3被設定到一低于IlObar的低壓。本發明的其它優點和細節參照附圖由下面的說明給出。
下面借助實施例詳細闡述本發明。其中圖1示出壓力機的透視圖，在該壓力機的頂部件中安裝有根據本發明的裝置，圖2示出在移出狀態下的本發明裝置的剖視圖，圖3示出在移入狀態下的本發明裝置的剖視圖，圖4示出主板和檢測臺的剖視圖，其中示出了機械式的重量抵消，和圖5示出主板和檢測臺的概要側視圖，其中示出了傳感器的布置結構以及間隙距 離和檢測距離的位置。
具體實施例方式圖1以透視圖示出一機械驅動的、曲柄結構式精密沖裁壓力機。該壓力機的支承 臺板的滑塊1在行程軸線HU上、朝向壓力機的頂部件2執行一升降運動。在壓力機的頂部 件2中以與行程軸線HU對準的方式布置根據本發明的裝置。圖2以剖視圖示出根據本發明的裝置。根據本發明的裝置作為緊湊的結構單元以 形狀鎖合和力鎖合的方式固定在壓力機的頂部件2中。根據本發明的裝置包括一精密沖裁 頭FSK，所述精密沖裁頭FSK主要包括主缸3、調整螺母4、固定在頂部件2上的法蘭5、主板 6和檢測臺7。主缸3、調整螺母4、法蘭5、主板6和檢測臺7彼此形成一力鎖合的布置結 構，該布置結構將總壓力引入壓力機的頂部件2中。所述力鎖合通過在主缸3的頭部上和 在調整螺母4上的傳動螺紋/運動螺紋BWl和BW2的鎖定來實現，其中主缸3的傳動螺紋 Bffl朝向上止點OT的方向以一液壓壓力PV壓在調整螺母4的傳動螺紋BW2上。兩個傳動 螺紋BWl和BW2的解鎖通過切斷液壓PV來實現。力鎖合通過在圖2中以灰色示出的面來 標明。頂部件2利用緊固螺栓SB與壓力機機架8相連接(參見圖1)。在主缸3中以軸向相互對準的方式接納有環齒活塞9和檢測活塞10。環齒銷11 穿過主板6與之接合并支承在環齒壓板12上，所述環齒壓板12由一固定在檢測臺7上的 環齒保持環13固定。主缸3在頭側利用一環齒蓋15壓力密封地封閉并在環齒活塞9的上方形成一壓力室16，該壓力室16通過一連接部17和一能被控制的閥18經由輸入管路19 與液壓系統的壓力管路56連接以用于施加一朝向下止點UT的方向作用在環齒活塞9上的 液壓預緊壓力Pl。如圖3所示，主缸3在其內壁20上具有階梯式朝向行程軸線HU的方向上突出的 第一臺階21，其用于支撐和限定環齒活塞9朝向下止點UT的升降運動。在第一臺階21的 下方設有朝向行程軸線HU突出的第二臺階22，該第二臺階22界定檢測活塞10的壓力室 31。在主缸3的壁20中設置一沿軸向延伸的通道23，該通道23在朝向行程軸線HU轉向 約45°的情況下在第一臺階21的下方從內壁20通出。在環齒活塞9的下方形成一壓力室 24，向該壓力室24輸送處于檢測活塞壓力P2下的液壓介質。為此，通道23在環齒蓋15上 與一連接部25相連接，所述連接部25通過一能被控制的閥26連接到相應的輸入管路27， 該輸入管路27本身與液壓系統的低壓管路56a相連接。此外，在主缸3的壁20中設有一 沿軸向延伸的通道29，該通道29在朝向行程軸線HU轉向約45°的情況下在形成于內壁20 上的第二臺階22的下方從內壁20通出，在檢測活塞10的凸緣30的下方形成一壓力室31。 通道29在環齒蓋15上與一連接部32相連接，該連接部32經由一輸入管路34連接到一能 被控制的閥33、經由一蓄液器28與液壓系統相連接。壓力室31被液壓流體朝向上止點OT 加載一差壓P3，從而使檢測活塞9進行朝向上止點OT的運動。壓力P2和P3與預緊壓力 Pl相反地作用，其中壓力P3使檢測活塞10能力鎖合地貼靠到環齒活塞9的下側35上。在檢測活塞10的下側36與環齒銷11的端側37之間設置一確定的間隙距離SP， 其例如可以為4 10mm、優選6mm。間隙距離SP能實現足夠大的、在壓力機立即停止時所 需的保持位移，以便消除或減小動能。環齒銷11力鎖合和/或形狀鎖合地支承在環齒壓板 12上，從而能根據檢測行程和與壓力Pl相反的壓力P3來進行液壓壓出。通過預緊壓力Pl 產生的總環齒力減少了由差壓P3產生的力。頂部件2在其朝向行程軸線HU的內壁42上具有一朝向行程軸線HU突出的分級 式上臺階43，調整螺母4貼靠在該上臺階43上并且在朝向上止點OT的方向上被軸向固定。 調整螺母4在朝向下止點UT的方向上通過法蘭5的管狀部分39沿軸向保持。在法蘭5中設置兩個沿徑向對置的孔38，所述孔38平行于行程軸線HU形成在管 狀部分39中。孔38用于容置栓式導向銷40，所述導向銷40沿軸向引導主板6并且用作主 板6和主缸3的抗轉動結構。如圖4所示，在主板6中設置一用于容置張緊結構46的開口 45，該壓緊結構46由 壓力彈簧47和調節螺栓48組成。壓緊結構46能以重量平衡的方式保持檢測臺7和模具 上部件50。換句話說，對檢測臺7和模具上部件50進行重量抵消。在檢測臺7的下側49 上設置常用的壓緊件來固定模具上部件50，對此無需進一步探討。圖5以剖視圖示出主板6和檢測臺7的局部視圖。在主板6中形成一垂直于行程 軸線HU設置的開口 51，在該開口 51中設有一用于檢測檢測距離TA的傳感器52。傳感器 52的測量點MP終止在一用于傳感器52的測量點MP的開口 54中，該開口 54平行于行程軸 線HU并且能通到主板6的下側53。通過傳感器52使所述設定與待檢測的檢測距離TA精 確地協調。圖5還示出了在檢測活塞10下側與環齒銷9端側之間的間隙距離SP的位置以及 在主板6下側53與檢測臺7上側之間的檢測距離TA的位置。
9
如圖3所示，液壓系統包括一由未示出的壓力源以250bar的壓力加載的壓力管路 56。在該壓力管路56上連接輸入管路19連接，該輸入管路19經過能被控制的比例閥18 通向位于環齒活塞9的上方的壓力室16。通過比例閥18輸送液壓預緊壓力P1，所述液壓 預緊壓力Pl朝向下止點TU的方向作用到環齒活塞9上以產生環齒力。預緊壓力Pl可以 被調節到一在20bar到250bar之間的壓力。輸入管路27從低壓管路56a經由能被控制的 方向閥26通入壓力室24中，該壓力室用作檢測活塞10的卸料壓力P4。檢測活塞壓力P2 直接由液壓系統提供。另一輸入管路34從低壓管路56a經由蓄液器28通入在檢測活塞10 下方的壓力室31。差壓P3與預緊壓力Pl相反地作用并且能夠使檢測活塞10與環齒活塞 9形成力鎖合、保持力鎖合、還能通過接通閥33再釋放該力鎖合。為此可以排空蓄液器28 的壓力勢(能)。下面詳細闡述根據本發明的方法。作為環齒力的預緊壓力Pl通過檢測活塞10、 環齒活塞9和環齒銷11的力鎖合和/或形狀鎖合的連接導出。在引入預緊壓力Pl前，檢 測活塞10對準行程軸線HU通過存在的差壓P3進行軸向運動直至實現環齒活塞9和檢測 活塞10的力鎖合。由此，在檢測活塞10下側與環齒活塞11端側之間形成力鎖合。在檢測 活塞10和環齒銷11之間形成一固定的間隙距離SP，其例如為6mm。檢測臺7以重量平衡 的方式懸垂地設置在主板6上，其中設有四個用于檢測臺7的軸向移動的導向銷40和四個 用于重量平衡的機械壓緊結構46。與檢測距離TA相關的傳感器52檢測檢測距離TA的與 滑塊行程相關的過早變化并產生一輸送至計算機57的信號，該計算機57對信號進行處理。 在兩個信號狀態之間進行區分。在環齒壓板12、環齒壓力銷11、檢測活塞10和環齒活塞9 之間合適地建立的形狀鎖合引起與預緊壓力Pl相反的壓出。這就是說實現了檢測行程的 適當抵消，即檢測臺7和環齒壓板12安放在主板6上，而不會確定出檢測距離TA的變化。 本發明方法的各方法步驟連續地進行。如果檢測距離TA例如被毛邊或其它外部物體所變 改，則傳感器52探測到該變化并將這個信息傳輸至計算機57以進行進一步處理。檢測距 離TA的變化導致過早抵消檢測行程，因此計算機57使壓力機立即停止。在立即停止時，在 足夠大的檢測距離上通過驅動裝置降低或減小動能。在方法步驟a)中，環齒活塞9和檢測活塞10被預緊到一高壓Pl。在步驟b)中，通過形成的差壓P3保持在檢測活塞10與環齒銷11之間的、與檢測 距離TA相協調的間隙距離SP，其中設定在檢測活塞10與環齒活塞9之間的力鎖合。差壓 P3例如被設定為65bar。方法步驟c)提出處于差壓P3下的檢測活塞10、環齒銷11、環齒壓板12和處于 預緊壓力Pl下環齒活塞9被滑塊1壓出。在步驟d)中，在上止點OT中通過切斷預緊壓力Pl而使環齒活塞11卸載。根據方法步驟e)，檢測活塞10被加載例如65bar的差壓P3，該差壓P3能通過使 檢測活塞10軸向移動而建立或消除在檢測活塞10與環齒活塞9之間的力鎖合。在步驟f)中，環齒活塞9和檢測活塞10被卸料，在存在差壓P3的情況下，在屬于 上環齒活塞9的壓力室16中利用閥18設定一能預選定的、例如70bar的卸料壓力P4。同 時，將例如65bar的檢測活塞壓力P2接通至卸料壓力P4。在步驟g)中，當通過檢測活塞10、環齒銷11和環齒壓板12實現傳感器52的信號 發送以(表明)達到間隙距離SP時，則切斷卸料壓力P4，向環齒活塞9的上壓力室16接通壓力P1。隨后重復步驟a)至g)。如果由于能檢測到的檢測距離TA的過早變化而釋放該閉合運動，則進行一快速 切斷，即立即停止壓力機。只要沖壓廢料、部件或其它外部物體存在于上模具中，過早的閉 合運動總是被釋放，其原因是其能導致檢測距離TA的過早變化。附圖標記列表
1滑塊
2壓力機的頂部件
3主缸
4調整螺母
5法蘭
6主板
7檢測臺
8壓力機機架
9環齒活塞
10檢測活塞
11環齒銷
12環齒壓板
13環齒保持環
14中間支撐結構
15環齒蓋
16環齒活塞9的上壓力室
17在環齒蓋15中的連接部
18比例閥
19用于上壓力室16輸入管路
20主缸3的內壁
21突起的第一臺階
22突起的第二臺階
23用于下壓力室24通道
24環齒活塞9的下壓力室
25在環齒蓋15中用于下壓力室24的連接部
26在輸入管路27中的能被控制的閥
27用于下壓力室24的輸入管路
28用于下壓力室24的蓄液器
29通道
30在檢測活塞10中的凸緣
31用于檢測活塞10的壓力室
32用于壓力室31的連接部
33用于輸入管路34的能被控制的閥
11
34用于壓力室31的輸入管路
35環齒活塞9的下側
36檢測活塞10的下側
37環齒銷11的端側
38孔
39法蘭5的管狀部分
40導向銷
41導向銷40的端側
42頂部件2的內壁
43在頂部件2上的臺階
44螺紋連接結構
45在主板6中的開口
46壓緊結構
47壓力彈簧
48調節螺栓
49檢測臺的下側
50模具上部件
51開口
52傳感器
53主板的下側
54在主板6中的軸向開口
55止擋件
56液壓系統的高壓管路
56a液壓系統的低壓管路
57計算機
Bffl在主缸3上的傳動螺紋
BW2在調整螺母4上的傳動螺紋
FSK精密沖裁頭
HU滑塊1的行程軸線
MP傳感器52的測量點
OT上止點
Pl預緊壓力
P2測活塞壓力
P3差壓
P4卸料壓力
PV鎖定和解鎖壓力
SP間隙距離
TA檢測距離
UT下止點
權利要求
一種用于防止含上、下部件的模具在壓力機中進行精密沖裁和/或成形時破裂的裝置，該壓力機具有一設置在執行升降運動的滑塊(1)的上方的精密沖裁頭(FSK)，該精密沖裁頭包括一主缸(3)，在該主缸中接納一位于行程軸線(HU)上的環齒活塞(9)和多個與所述行程軸線(HU)同軸布置的環齒銷(11)，所述環齒銷在一封閉所述主缸(3)的主板(6)中沿軸向被引導并支撐在一環齒壓板(12)上，其中所述主缸(3)保持在所述壓力機的頂部件(2)中并通過環齒蓋(15)壓力密封地封閉，其中所述精密沖裁頭(FSK)經由能通過計算機(57)控制的閥(18、26、33)與一用于產生作用到模具上的壓力的液壓系統相連接，其特征在于，在所述環齒活塞(9)和環齒銷(11)之間設置一檢測活塞(10)，所述檢測活塞與環齒活塞(9)形成一能軸向相對運動的布置結構、另一方面與所述環齒銷(11)和環齒壓板(12)形成一能軸向相對運動的布置結構，其中為所述環齒活塞(9)配設一能被液壓系統的預緊壓力(P1)加載的壓力室(16)，在所述環齒活塞(9)與檢測活塞(10)之間設有一能被檢測活塞壓力(P2)加載的壓力室(24)，為所述檢測活塞(10)配設一能被差壓(P3)加載的另一壓力室(31)，其中所述壓力室(16、24、31)各自經由一個連接部(17、25、32)在所述環齒蓋(15)中與液壓系統相連接、壓力室(24、31)分別經由分離地設置在所述主缸(3)中的通道(23、29)與液壓系統相連接、用以與所述預緊壓力(P1)的作用方向相反地加載所述環齒活塞(9)和檢測活塞(10)，設置一檢測臺(7)，所述檢測臺與接合在所述主板(6)上的壓緊結構(46)相反地、懸垂地、以確定的檢測距離(TA)、以重量平衡的方式由所述主板(6)保持，為該檢測距離(TA)配設一傳感器(52)，所述傳感器在檢測距離(TA)變化時將一信號傳送給所述計算機(57)以立即停止壓力機，從而保護模具上部件(50)。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在主缸(3)的壁部(20)上的朝向所述行 程軸線(HU)突出的支撐臺階(21)的下方，朝向所述環齒活塞(9)的下活塞面(35)形成屬 于所述環齒活塞(9)的壓力室(24)。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在一設置在所述檢測活塞(10)上的凸緣 (30)的下方、所述主缸(3)的壁部(20)上的朝向所述行程軸線(HU)突出的支撐臺階(22) 的上方形成屬于所述檢測活塞(10)的壓力室(31)。
4.根據權利要求1至3所述的裝置，其特征在于，用于所述環齒活塞(9)的壓力室(16) 經由在所述環齒蓋(15)上的連接部(17)連接到液壓系統的高壓管路(56)的輸入管路 (19)，其中位于所述輸入管路(19)中的比例閥(18)能使所述壓力室(16)被加載用于產生 環齒力的預緊壓力(Pl)或使所述壓力室(16)被加載用于產生卸料壓力(P4)的壓力或無 運動地切換所述壓力室(16)。
5.根據權利要求1至3所述的裝置，其特征在于，用于所述環齒活塞(9)和檢測活塞 (10)的壓力室(24)經由在所述環齒蓋(15)上的連接部(25)和一方向閥(26)、通過一輸 入管路(27)與所述液壓系統的低壓管路(56a)相連接，所述方向閥用于在所述壓力室(24) 中接通檢測活塞壓力(P2)。
6.根據權利要求1至3所述的裝置，其特征在于，用于檢測活塞(10)的壓力室(31)經 由在所述環齒蓋(15)上的連接部(32)和一方向閥(33)、通過輸入管路(34)與所述液壓系 統的低壓管路(56a)相連接，該方向閥用于在所述壓力室(31)中接通差壓(P3)。
7.根據權利要求1至3所述的裝置，其特征在于，在所述主缸(3)的壁部(20)中的、通 入所述壓力室(24、31)中的通道(23、29)在所述行程軸線(HU)的方向上共軸地布置，所述通道在彎曲的情況下通入所述壓力室(24、31)，使得所述環齒活塞(9)和檢測活塞(10)能 與所述預緊壓力(Pl)的作用方向相反地被加載。
8.根據權利要求1至3和5所述的裝置，其特征在于，用于所述環齒活塞(9)和檢測活 塞(10)的通道(35)的直徑大于用于在檢測活塞下側(22)上的差壓(P3)的通道(29)的直徑。
9.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述壓緊結構(46)包括一壓力彈簧 (47)，所述壓力彈簧設置在所述主板(6)的開口(45)中，其中所述壓緊結構(46)穿過所述 主板(6)與之接合，該壓緊結構(46)能通過所述壓力彈簧(47)調節所述檢測臺(7)和/ 或模具上部件(50)的重量平衡。
10.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述主板(6)的接納部(51)中設置傳 感器(52)，該傳感器的測量點(MP)能被調節。
11.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述主板(6)通過螺紋結構固定在所述 主缸(3)的朝向滑塊的端壁上。
12.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，通過軸線平行于行程軸線(HU)地在孔 (38)中引導的導向銷(40)將所述主板(6)布置成不能轉動而能軸向移位。
13.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述主缸(3)中與所述行程軸線(HU) 同軸地設置所述環齒銷(11)和環齒壓板(12)，在所述主板(6)中與所述行程軸線(HU)對 準地設置中間支撐結構(14)，其中所述壓板(12)由保持環(13)保持在檢測臺(7)上。
14.一種利用根據權利要求1所述的裝置來防止含上、下部件的模具在壓力機中進行 精密沖裁和/或成形時破裂的方法，其中在精密沖裁頭的主缸中引導的環齒活塞和檢測活 塞被加載來自液壓系統的、能調節的壓力，以施加環齒力和卸料力，其中用于各活塞的壓力 通過能由計算機控制的閥來設定，其特征在于，通過力鎖合和/或形狀鎖合的連接、借助液 壓鎖定和解鎖檢測臺(7)、主板(6)、中間支撐結構(14)、主缸(3)、和調整螺母(4)將加壓 力引入壓力機的頂部件(2)中；在引入加壓力前一直進行所述環齒活塞(9)和檢測活塞 (10)對準行程軸線(HU)的軸向移動直到實現環齒壓板(12)、環齒銷(11)、檢測活塞(10) 和環齒活塞(9)的力鎖合和/或形狀鎖合，其中在所述檢測活塞和環齒銷之間利用液壓機 構設定一間隙距離(SP)，在所述主板與檢測臺之間利用機械機構設定一與所述間隙距離 (SP)相協調的、重量平衡的檢測距離(TA)，所述檢測距離的變化通過所述環齒壓板(12)和 /或所述檢測臺(7)感知、并利用一發出信號的傳感器(52)檢測、并被傳送給計算機(57) 以觸發壓力機的立即停止。
15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，包括以下步驟a.將環齒活塞和檢測活塞預緊到預緊壓力(Pl)以建立所述環齒活塞和檢測活塞相互 間的力鎖合，b.持續地為所述檢測活塞加載一與所述預緊壓力(Pl)不同的差壓(P3)以使檢測活塞 軸向移動，c.通過作用在檢測活塞上的差壓(P3)和與所述差壓相反作用的預緊壓力(Pl)來保 持與在所述檢測活塞與環齒銷之間的間隙距離相協調的檢測距離(TA)，從而在所述檢測活 塞和環齒活塞之間建立力鎖合，其中根據條件P1 >> P3并且P2 = 0設定所述預緊壓力 (Pl)、檢測活塞壓力(P2)和差壓(P3)，d.通過存在于上壓力室中的預緊壓力(Pl)由屬于所述檢測活塞的壓力室中壓出處于 差壓(P3)下的液壓流體，e.在上止點中通過切斷預緊壓力(Pl)為環齒活塞卸載，以實現所述環齒活塞和檢測 活塞的不運動狀態，f.通過將卸料壓力(P4)和具有恒定值的檢測活塞壓力(P2)接通到所述環齒活塞和檢 測活塞的壓力室中，對環齒活塞和檢測活塞卸料，g.一直移動所述環齒活塞和檢測活塞直到通過傳感器觸發信號，h.切斷用于所述環齒活塞和檢測活塞的卸料壓力(P4)，以及將預緊壓力(Pl)接通到 環齒活塞的上壓力室中，i.如果傳感器沒有檢測到檢測距離(TA)的與滑塊行程相關的過早變化，則重復步驟a至h。
16.根據權利要求14和15所述的方法，其特征在于，所述預緊壓力(Pl)被設定為一高 于IlObar的高壓。
17.根據權利要求14和15所述的方法，其特征在于，所述檢測活塞壓力(P2)和卸料壓 力(P4)被設定為一低于IlObar的低壓，所述差壓(P3)被設定為低于IlObar的低壓或零。
18.根據權利要求14和15所述的方法，其特征在于，所述檢測活塞壓力(P2)和所述差 壓(P3)能被接通和切斷。
全文摘要
本發明涉及用于防止含上、下部件的模具在壓力機中進行精密沖裁和/或成形時破裂的裝置和方法。為簡化構造、在壓力機停機前消除驅動裝置的動能等目的，本發明提出將檢測沖壓廢料等的功能集成到精密沖裁頭的主動部件中，即在環齒活塞和環齒銷之間設置一檢測活塞，該檢測活塞布置成既能相對于環齒活塞軸向移動、也能相對于環齒銷和環齒壓板軸向移動；為環齒活塞配設預緊壓力加載的壓力室，在環齒活塞與檢測活塞之間設有能被檢測活塞壓力加載的壓力室，為檢測活塞配設能被差壓加載的另一壓力室，設置由主板以確定的檢測距離保持的檢測臺，為該檢測距離配設一傳感器，傳感器在檢測距離變化時將一信號傳送給計算機以立即停止壓力機。
文檔編號B30B15/28GK101954433SQ20101019738
公開日2011年1月26日 申請日期2010年6月3日 優先權日2009年6月3日
發明者A·克里斯托法羅, J·奧克森拜因, M·沙爾特格爾 申請人:法因圖爾知識產權股份公司