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Hydraulische Presse
Die Erfindung bezieht sich auf eine doppelt wirkende hydraulische Presse mit zwei Werkzeugsätzen, die sich besonders zur Herstellung kleiner Stanzteile aus Blechmaterial eignet.
In der blechverarbeitenden Technik wurden bisher hydraulische Pressen hauptsächlich zum Tiefziehen verwendet. Zum Formstanzen wurden jedoch zumeist mechanische Exzenterpressen benutzt. Der Hauptgrund hiefür liegt darin, dass beim Stanzen auf die Werkzeuge ein plötzlicher Kraftstoss auftritt, in dem Augenblick, in dem sie das Rohmaterial berühren, welcher Kraftstoss bei einer im wesentlichen unzu- sammendrückbaren Flüssigkeit sich auf die treibenden Elemente der Presse fortpflanzt. Daher besteht die Gefahr einer Zerstörung dieser Teile, weil diese Kraftstösse übermässig hoch werden können. Hingegen ist es bekannt, dass mechanische Exzenterpressen zufolge ihrer gegenüber hydraulischen Pressen vielfach grösseren Arbeitsgeschwindigkeit (Zahl der Arbeitshübe) eine entsprechend höhere Produktion ermöglichen.
Beobachtungen, die bei der Blechverarbeitung und besonders beim Blechstanzen durchgeführt wurden, zeigten, dass die vorteilhafte Arbeitsweise der mechanischen Pressen mit einer kürzeren Lebensdauer der Werkzeuge bezahlt werden muss, u. zw. besonders in Folge des unvermeidbaren Spieles im Treibmechanismus dieses Pressentyps. Vor allem durch in diesen Mechanismen auftretende Querkräfte kommt es zu Biegespannungen im Werkzeug, und weil das Werkzeug beim Auftreffen auf das Material zufolge seines Spieles in Axialrichtung plötzlich angehalten wird, ergibt sich eine rasche Abnutzung seiner Arbeitflächen.
Gegenstand der Erfindung ist eine hydraulische Presse, die von bei mechanischen Pressen auftretenden Nachteilen frei ist und die auch die Nachteile hydraulischer Pressen bei der Ausführung von Blecharbeiten vermeidet.
Gemäss der Erfindung ist eine hydraulische Presse zur Verarbeitung von insbesondere Blechmaterial, bestehend aus einem mit dem Pressenrahmen verbundenen Antriebszylinder und einem darin gleitbaren Kolben, dessen Stange an Führungssäulen gleitbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Paare von mit Stanzwerkzeugen besetzte und abwechselnd arbeitende Arbeitstische vorgesehen sind, wobei der untere Arbeitstisch des ersten Paares und der obere Arbeitstisch des zweiten Paares ortsfest und mit den Säulen verbunden sind, während der obere Arbeitstisch des ersten Paares und der untere Arbeitstisch des zweiten Paares beweglich und mit den Kolbenführungen verbunden sind.
Weiters besteht ein Merkmal der Erfindung darin, dass die Oberflächen der Stanzwerkzeuge in wenigstens zwei Horizontalebenen angeordnet sind, deren Abstand wenigstens annähernd gleich 0,3 der Dicke des zu verarbeitenden Materials beträgt.
Auf Grund dieser Ausbildung einer hydraulischen Presse werden die Stanzwerkzeuge gleichmässig in das zu verarbeitende Material eingetrieben, und der Antrieb der Presse wird gleichmässiger belastet. Die Verdoppelung der Arbeitswerkzeuge führt zu einer abwechselnden Arbeitsweise, die Leerlaufgänge der Presse ausschaltet und eine Steigerung der Produktion bewirkt, deren Ausmass dem bei mechanischen
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Pressen erzielbaren gleichkommt. Ferner gelingt es, das Spiel zwischen den Elementen der Presse zu verringern, wodurch die Werkzeuge schonender beansprucht werden und demzufolge eine weitaus höhere Lebenszeit erreichen.
In Anbetracht des Umstandes, dass die Werkzeugkosten verglichen mit den übrigen Kosten der Maschine sehr hoch sind, führt eine Verlängerung der Lebenszeit der Werkzeuge naturgemäss auch zu einer Herabsetzung der Kosten der Produktion.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beschrieben.
Eine erfindungsgemäss ausgestattete hydraulische Presse besteht aus folgenden Grundbauteile: einem Rahmen, einer Antriebseinheit, einer Führungseinheit und einem Satz von Arbeitstischen, auf denen die Stanzwerkzeuge befestigt sind.
Der Pressenrahmen besteht aus einer Basis 1, einem äusseren Gehäuse 2 und einem inneren Gehäuse 3, das mit dem äusseren verbunden ist. An der Oberseite des Rahmens ist ein ortsfester Arbeitstisch 4 angebracht.
Die Antriebseinheit besteht aus einem Zylinder 5, der mit dem inneren Gehäuse 3 verbunden ist, der einen Dichtungsring 6 und einen Deckel 7 aufweist. Er enthält einen Kolben 8, der in ihm gleiten kann und der eine Kolbenstange 9 aufweist, die in Führungen 10 des Gehäuses 3 geführt ist.
Die Führungseinheit besteht vorzugsweise aus vier Säulen 11, die symmetrisch um die Pressenachse herum angeordnet und innerhalb des Gehäuses 3 gesichert sind, während die oberen Enden dieser Säulen miteinander durch den oberen ortsfesten Arbeitstisch 12 verbunden sind. Weiters besteht die Führungseinheit aus Führungshülsen 13, die unten an das Ende der Kolbenstange 9 mittels einer Platte 14 befestigt sind, während sie in ihrem oberen Endbereich durch zwei weitere Arbeitstische miteinander verbunden sind. Von den beiden somit beweglichen Arbeitstischen wirkt der eine (15) mit dem unteren ortsfesten Arbeitstisch 4 zusammen, während der obere (16) mit einem oberen ortsfesten Arbeitstisch 12 zusammenarbeitet. Weiters sind besagte Führungshülsen 13 gleitbar in Lagern 17 geführt, die an dem unteren ortsfesten Arbeitstisch 4 angebracht sind.
Die Arbeitstische 4, 15, 16 und 12 sind mit bekannten Schlitzen 18 T-förmigen Querschnittes versehen, mit denen die Stanzwerkzeuge gehalten werden können, wobei die Arbeitstische 4 und 16 noch mit Durchgängen 19 versehen sind, durch die die ausgestanzten Produkte abgeführt werden können.
Die erfindungsgemässe Presse ermöglicht es, zwei Sätze von Stanzwerkzeugen unterzubringen, die abwechselnd zum Arbeiten kommen. Die Matrize 20 des einen Werkzeugsatzes ist am unteren ortsfesten Arbeitstisch 4 angebracht, während das Stanzwerkzeug 21 dieses Satzes am beweglichen Tisch 16 sitzt. Die Matrize 20a des zweiten Werkzeugsatzes sitzt am beweglichen Tisch 16 und der zugeordnete Stanzer 21a am oberen ortsfesten Tisch 12.
Die Stanzer 21 und 21a sind derart beschaffen, dass die Stanzfläche eines jeden in zwei oder mehreren horizontalen Ebenen a bzw. b liegen, wobei der Abstand zwischen diesen beiden Ebenen etwa 0, 3 der Dicke des zu bearbeitenden Materials beträgt.
Diese Presse arbeitet wie folgt : Zwei Werkzeugsätze 20, 21 und 20a, 21a sind an den zwei Paaren von Arbeitstischen 4, 15 bzw. 16, 12 angebracht und arbeiten abwechselnd so, dass bei Abwärtsgang des Kolbens (Pfeil I) der Werkzeugsatz 20, 21 im unteren Pressenabschnitt arbeitet, während gleichzeitig ein Materialstreifen entlang der Oberfläche der Matrize 20a im oberen Pressenabschnitt zugeführt wird. Wenn sich der Kolben aufwärts bewegt, arbeitet der andere Werkzeugsatz 20a, 21a, während zugleich der Materialstreifen entlang der Oberfläche der Matrize 20 gefördert wird. Zufolge des Umstandes, dass die Oberfläche der Stanzdorne 21, 21a sich in verschiedenen Ebenen befinden, vollzieht sich der jeweilige Stanzvorgang absatzweise, wodurch die Belastung der Antriebseinheit ausgeglichen wird.
Beobachtungen am verarbeiteten Material haben ergeben, dass, nachdem ein Stanzer um einen Betrag h, d. i. etwa 0, 3 der Materialstärke, eingedrungen ist, fast sämtliche Fasern des Materials gebrochen worden sind und der Rest der Stanzarbeit sich darauf beschränkt, den ausgestanzten Teil durch die Ausneh- mung der Matrize auszustossen. In Anbetracht dessen ergibt sich, dass der günstigste Abstand h zwischen den Oberflächenebenen der Stanzer gleich 0, 3 der Materialstärke sein soll.
Als Folge des oben erwähnten Abstandes der Stanzoberflächen ergibt sich eine bevorzugte Eignung der erfindungsgemässen Presse für die Ausstanzung kleiner Teile aus Blechmaterial. Zufolge dieses Abstandes werden die Stanzer stetig in das zu verarbeitende Material eingetrieben, so dass umfangreichere Vielfachwerkzeuge angewendet werden können, ohne dass die maximale Presskraft der Maschine überschritten wird. Darüber hinaus ergibt die gegenüber bekannten Pressen auftretende Arbeitsweise der erfindungsgemässen Presse eine zehn-bis zwanzigfache Lebensdauer der Stanzwerkzeuge. Schliesslich wird durch die Anwendung zweier Werkzeugsätze die Produktion der Presse bei gleicher Typenleistung
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wesentlich erhöht.
Die erfindungsgemässe Presse eignet sich besonders gut zur Verarbeitung von Blechmaterial und vor allem zum Herstellen kleiner Teile aus Blechstreifen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hydraulische Presse zur Verarbeitung von insbesondere Blechmaterial, bestehend aus einem mit dem Pressenrahmen verbundenen Antriebszylinder und einem darin gleitbaren Kolben, dessen Stange an
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werkzeugen (20,21, bzw. 20a, 21a) besetzte und abwechselnd arbeitende Arbeitstische vorgesehen sind, wobei der untere Arbeitstisch (4) des ersten Paares und der obere Arbeitstisch (12) des zweiten Paares ortsfest und mit den Säulen (11) verbunden sind, während der obere Arbeitstisch (15) des ersten Paares und der untere Arbeitstisch (16) des zweiten Paares beweglich und mit den Kolbenführ1, U1gen (13) verbunden sind.