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Hydraulisch gesteuerte Stanzpresse
Gegenstand der Erfindung ist eine hydraulisch gesteuerte Stanzpresse, deren Stanzwerkzeug einen durch den Pressbär betätigten Stempel und einen gegenüber diesem verschiebbaren Niederhalter auf- weist.
Beim Stanzen von Stanzteilen hoher Genauigkeit und Schnittflächengüte, insbesondere beim Fein- stanzen, ist es notwendig, den Stanzstreifen während des Stanzvorganges im ganzen dem Stempel be- nachbarten Bereich mit hoher Präzision festzuhalten. Hiezu dient der Niederhalter, der bei den Stanz- pressen der in Frage stehenden Art mit einem separaten Antrieb ausgerüstet ist. Auch bei komplizierten und ausgedehnten Stanzformen muss der steuerbare Niederhalterdruck an jeder Stelle der Arbeitsfläche überall praktisch gleich gross sein, wenn nicht die Qualität des Schnittes beeinträchtigt werden soll.
Bei den bisher bekannten Pressen dieser Art, bei welchen die Antriebsmittel für den Niederhalter um den Pressbär herum angeordnet sind und daher den Druck nur peripher auf die Niederhalter übertragen, entstehen deshalb unvermeidliche Durchbiegungsprobleme, die das Erzielen einer Schnittpräzision über ein gewisses Mass hinaus nicht ermöglichen. Die Erfindung zeigt einen Weg, um diese Durchbiegungsprobleme restlos zu beseitigen.
Die Erfindung besteht darin, dass der Antriebskolben für den Niederhalter im Innern des Pressbärs angeordnet ist und über Druckbolzen auf den Niederhalter wirkt, wobei diese Druckbolzen eine unmittelbar auf den Stempel aufsitzende Brücke durchsetzen.
Durch diese Ausbildung kann der Niederhalter durch seinen Kolben direkt und geradlinig beaufschlagt werden, während nun die Durchbiegungsprobleme im Stempelsystem auftreten, wo sie völlig unschädlich sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Stanzpresse im Vertikalschnitt dargestellt, wobei nur die zur Erläuterung der Erfindung notwendigen Teile gezeichnet sind.
Es zeigen : Fig. 1 das erste Beispiel mit einem zentralen Stempel, einem hydraulisch betätigten Pressbär und einem ebenfalls hydraulisch gesteuerten Niederhalterkolben, Fig. 2 eine Variante zu Fig. l, wobei ein zweiteiliger Stempel vorgesehen ist, und Fig. 3 eine vergrösserte Darstellung des Werkzeuges einer weiteren Ausführung. Alle drei Beispiele stellen hydraulisch gesteuerte Stanzpressen dar, bei welchen der Niederhalterkolben mit Hilfe eines hydraulischen Druckkissens in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Stempels bzw. des Pressbärs beaufschlagt wird.
In Fig. l ist mit 1 der Pressbär bezeichnet, der verschiebbar im Maschinenständer gelagert und über die Leitungen 2 und 3 hydraulisch steuerbar ist. Mit 4 ist der Druckraum für den Pressbär bezeichnet. Der Pressbär 1 wirkt unmittelbar auf eine horizontale Brücke 5, die den Stempel 6 trägt. Der Stempel 6 schneidet den Stanzling 7 aus dem Werkstück oder Stanzstreifen 8 aus, der auf der Matrize 9 aufruht und drückt gegen einen Gegenhalter 10, der seinerseits über einen Kolben 11 unter dem Druck eines hydraulischen Mediums 12 steht, das zwecks Steuerung des Gegendrucks über die Leitung 13 vorzugsweise mit dem hydraulischen Steuersystem kommuniziert.
Im Innern des Pressbäres 1 ist ein weiterer Druckraum 14 ausgespart, in welchem der Niederhalterkolben 15 verschiebbar gelagert ist. Der Kolben 15 wirkt direkt auf zwei oder mehrere Druckbolzen 16, welche die Brücke 5 durchsetzen und unmittelbar auf den Niederhalter 17 wirken.
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Der Druckraum 14 steht über eine Leitung 18 mit einer im Pressbär 1 ausgesparten Kammer 19 in
Verbindung, welche über eine Leitung 20 im festen Maschinenständer mit dem hydraulischen Steuersystem kommuniziert und beispielsweise zu einem Abströmregler führt, dessen Strömungswiderstand auf den Niederhalterkolben 15 zurückwirkt. Der Niederhalter-Druckraum 14 steht somit über einen in allen
Arbeitslagen des Pressbärs offenen Durchgang mit dem hydraulischen Steuersystem in Verbindung.
Während der Druck des Niederhalterkolbens 15 über die Bolzen 16 geradlinig und direkt auf den Nie- derhalter 17 wirkt, wird der Stempeldruck vom Pressbär 1 über die Brücke 5 auf den eigentlichen Stem- pel 6 übertragen, also in einer gebrochenen Kraftflusslinie. In der Brücke 5 des Stempelsystems können daher Durchbiegungen auftreten, die jedoch für die einwandfreie Funktion des zentralen Stempels 6 praktisch gar keine Rolle spielen.
Beim Beispiel nach Fig. l überdeckt der Niederhalterkolben 15 die ganze Arbeitsfläche des Werkstückes 8 in dessen Bearbeitungslage. Bei Stanzstreifen von grösserer Ausdehnung kann es jedoch vorkommen, dass der Niederhalterkolben selbst nicht mehr als das ganze Werkstück überdeckt. In diesen Fällen kann eine Druckverteilungsplatte zu Hilfe genommen werden, von welcher der Niederhalterdruck wieder über Druckbolzen geradlinig auf besonders günstig ausgewählte Stellen des Niederhalters übertragen wird.
Ein solches Beispiel ist in Fig. 2 dargestellt.
Der Pressbär 25 ist wieder im Maschinenständer verschiebbar gelagert und analog zu Fig. l hydraulisch betätigbar. Er wirkt unmittelbar auf eine Brücke 26, die ihrerseits den Stempeldruck auf die beiden Stempel 27 übertragen. Die beiden dargestellten Stempelteile 27 können auch miteinander zu einem Stempel, beispielsweise in Ringform vereinigt sein. Mit 28 sind auch hier Gegenhalter oder Teile eines Gegenhalters angedeutet.
Die Brücke 26 wird auch hier von mehreren Druckbolzen 30 durchsetzt, die auf die verschiedenen Teile oder Bereiche des Niederhalters 31 wirken, der das Werkstück 32 an für den Stanzvorgang besonders günstigen Stellen festhält. Da bei diesem Beispiel diese Stellen so weit auseinanderliegen, dass ein ge- radlinigerDruck durch den Niederhalterkolben 33 wegen dessen zu kleinem Durchmesser nicht mehr möglich ist, ist hier eine Druckverteilplatte 34 eingeschaltet, welche ihrerseits den Niederhalterdruck über die Bolzen 30 geradlinig auf den Niederhalter 31 überträgt. Vorzugsweise ist die Druckverteilplatte 34 von der Stempelbrücke 26 im Grundriss vollständig umschlossen.
An der Brücke 26 des Stempelsystems ist hier zudem ein Rückhaltring 35 befestigt, der den Niederhalter 31 zwecks Begrenzung von dessen Hub innerhalb des Stempelsystems und zu dessen Halterung bei der Rückzugsbewegung des Stempels untergreift.
Auch hier wird der Niederhalterkolben 33 durch ein hydraulisches Druckkissen analog zu Fig. l an- getrieben, das durch die Pfeile P angedeutet ist.
In Fig. 3 ist der Oberteil des ganzen Stanzwerkzeuges vergrössert dargestellt. Der Pressbär 40 wirkt direkt auf die Stempelbrücke 41, die ihrerseits diesen Druck auf den Ringstempel 42, der mittels Schrauben 43 an ihr befestigt ist, überträgt. Im Pressbär 40 ist in bereits beschriebener Weise der Niederhalterkolben 44 eingeschlossen, der über Druckbolzen 45 geradlinig auf den ebenfalls ringförmigen Niederhalter 46 wirkt, der in an sich bekannter Weise mit mindestens einer scharfkantigen Schneide oder Zarge 47 versehen ist, deren innere Schrägfläche das Material während des Stanzvorganges gegen den Stempel hält bzw. drängt.
Dieses Werkzeug ist zur Ausstanzung eines Flachringes 48 aus dem Stanzstreifen 49 bestimmt, wobei in der Mitte eine Rondelle 50 verbleibt, die ihrerseits aus dem Stanzling 48 ausgenommen werden muss. Diese Arbeit besorgt ein im nicht dargestellten Unterteil des Werkzeuges gelagerter Lochstempel. Diesem Lochstempel ist ein Gegenhalter 51 im Oberteil des Werkzeuges zugeordnet, der ebenfalls die Stempelbrücke 41 sowie auch den Stempel 42 durchsetzt und sich auf den Niederhalterkolben 44 abstützt. Der Hub des Gegenhalters 51 bezüglich des Stempels 42 ist mindestens angenähert gleich jenem zwischen Stempel 42 und Niederhalter 46. Der Gegenhalter 51 dient bei der Rückzugsbewegung des Stempels als Auswerfer für den innersten Teil des Stanzstreifens.
An der Stempelbrücke 41 ist mittels Schrauben 52 ein Rückhaltering 53 befestigt, der eine Ringschulter 54 des Niederhalters 46 untergreift. Dieser Rückhaltering begrenzt einerseits den Hub des Niederhalters und zieht diesen anderseits bei der Aufwärtsbewegung des Stempelsystems mit.
Nachstehend wirkt kurz die Wirkungsweise des Werkzeuges gemäss Fig. 3 erläutert. Zu diesem Zweck ist das Niederhaltersystem in zwei durch die Symmetrieachse S-S getrennten Endlagen dargestellt.
Zu Beginn des Stanzvorganges bewegt sich das ganze Werkzeug unverändert nach unten und nähert sich dem Stanzstreifen 49, wobei Niederhalter, Gegenhalter und Niederhalterkolben sich in der unteren Endlage 46a bzw. 51a bzw. 44a befinden. Nach dem Auftreffen auf den Stanzstreifen setzt dieser zu-
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nächst dem Niederhalter und dem Gegenhalter einen Widerstand entgegen. Durch das weitere Senken des
Stempelsystems unter dem Druck des Pressbärs 40 wird einerseits der Stempel 42 in das Material einge- drückt und anderseits ein hydraulischer Druck auf dem Niederhalterkolben 44 aufgebaut. Entsprechend derStempelgeschwindigkeitdrückt sich die Zarge 47 in den Stanzstreifen ein (vgl. die Spur 55), während der Stempel den Stanzstreifen durchdringt und den Stanzling 48 ausschneidet.
Während dieses Vorganges hat der Lochstempel die Rondelle 50 nach oben ausgedrückt, auf welcher nur der Gegenhalter 51 unter dem Einfluss des kleineren Niederhalterdruckes lastet. In der Endlage des Stempelsystems befinden sich
Niederhalter, Gegenhalter und Niederhalterkolben in der oberen relativen Endlage 46b bzw. 51b bzw.
44b.
Nun beginnt die Rückzugsbewegung des Stempelsystems (beispielsweise durch Einströmen des hy- draulischen Antriebsmediums durch die Leitung 3 in Fig. l), wobei durch die hydraulische Steuerung der
Druck über dem Niederhaltekolben wieder vergrössert und das Niederhaltersystem im Stempelsystem wie- der nach unten gedrückt wird.
Hiebei dient der Niederhalter 46 als Abstreifer für den Stanzstreifen 49 und der Gegenhalter 51 als
Auswerfer für die Rondelle 50, die aus dem Ringstempel 42 herausgeschoben wird. Der Rückhaltering 53 zieht den Niederhalter 46 mit sich, während das ganze Werkzeug in die Ausgangslage zurückkehrt.
Auch bei dem zuletzt beschriebenen Beispiel wirkt der Niederhalterkolben 44 über die Druckbolzen 45 geradlinig auf den Niederhalter 46, während der Pressbär 40 den Stempel 42 durch Vermittlung der Stempelbrücke 41 betätigt.
Selbstverständlich ist die beschriebene Ausbildung bei jeder Art von hydraulisch gesteuerten Stanzpressen und für sämtliche praktisch vorkommende Stanzformen anwendbar.
Um auch von unten her eine maximale Halterung des Stanzstreifens und gegebenenfalls ein Verdrängen des Materials gegen den Stempel zu erzielen, kann auch die Matrize (9 in Fig. l) mit einer Zarge versehen sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hydraulisch gesteuerte Stanzpresse, deren Stanzwerkzeug einen vom Pressbär betätigten Stempel und einengegenüber diesem verschiebbaren Niederhalter aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskolben (15 bzw. 33 bzw. 44) für den Niederhalter (17 bzw. 31 bzw. 46) im Innern des Pressbärs (1 bzw. 25 bzw. 40) angeordnet ist und über Druckbolzen (16 bzw. 30 bzw. 45) auf den Niederhalter wirkt, wobei diese Druckbolzen eine unmittelbar auf den Stempel (6 bzw. 27 bzw. 42) aufsitzende Brücke (5 bzw. 26 bzw. 41) durchsetzen.