CH629402A5

CH629402A5 - Verfahren zum verstellen der eindringtiefe des stempels einer hydraulischen abkantpresse und hydraulische einrichtung zur ausfuehrung des verfahrens.

Info

Publication number: CH629402A5
Application number: CH305678A
Authority: CH
Inventors: Arthur Huber
Original assignee: Beyeler Machines Sa
Priority date: 1978-03-21
Filing date: 1978-03-21
Publication date: 1982-04-30
Also published as: GB2035889B; JPS55500269A; DE2943224D2; GB2039237A; SE7909577L; GB2039237B; GB2035889A; WO1979000805A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstellen der Eindringtiefe des Stempels einer hydraulischen Abkantpresse mit Mitteln zur Hubbegrenzung und mit mindestens einem doppeltwirkenden Zylinder oder mit mindestens einem gegenläufigen Zylinderpaar mit Einfachwirkung.

Sie betrifft ferner eine hydraulische Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Beim Abkanten eines starren Materials treten bekanntlich grosse Kräfte auf, welche ein Durchfedern des Pressbalkens und des ihm gegenüberliegenden Tisches einer hydraulischen Presse bewirken. Die Durchfederung des Pressbalkens bei einem vorgegebenen Material ist während dem Arbeitsvorgang beobachtbar, im voraus aber nicht genau berechenbar. Dabei können bereits kleine Abweichungen der Eindringtiefe des Stempels, verteilt auf die ganze Länge der Kante des Werkstückes, messbare und oftmals unerwünschte Winkelfehler zwischen dem Mittelteil und den beiden seitlichen Enden einer Kante hervorrufen.

In der CH-PS 411 755 von Willy Beyeler ist eine hydraulische Presse beschrieben worden, bei der die Durchbiegungen des Pressbalkens und gleichzeitig auch die Werkzeugabnützung dadurch ausgeglichen werden, dass der Pressbalken seitlich starr auf je einem Tiefenaufschlag aufliegt, während seine Mitte durch Druckzylinder weiter gegen den Tisch gedrückt wird. Dadurch können diese Winkelfehler in ein und demselben Arbeitsgang ohne Abheben des Pressbalkens ausgebessert werden. Der Winkel der Kante bleibt auf der ganzen Länge des Werkstücks derselbe.

Das bearbeitete Material reagiert aber auf den Druck des Stempels in einem gewissen Masse elastisch, so dass sich der Kantenwinkel beim Nachlassen des Drucks wieder ein wenig öffnet; auch diese Reaktion ist während dem Arbeitszyklus beobachtbar, im voraus aber kaum errechenbar. Der gewünschte Winkel kann deshalb meist nicht auf den ersten Anhieb erhalten werden. Die Feineinstellung der Eindringtiefe des Stempels für einen gewünschten Kantenwinkel geschieht im Anschluss an den ersten Versuch durch das Verstellen der Tiefenanschläge, welche dem Pressbalken als starre Auflage dienen. Sie ist für Einzelstücke sowie für das erste Werkstück einer Serie unumgänglich und bewirkt bei der Herstellung von Einzelstücken oder kleinen Serien beträchtliche Zeitverluste.

Anderseits sind die Kräfte, welche die Tiefenanschläge bei gesenktem Pressbalken auffangen müssen, derart gross, dass ein Verschieben der Tiefenanschläge während der Arbeit des Pressbalkens meist ausgeschlossen ist.

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Bei der in der oben erwähnten CH-PS 411 755 beschriebenen Abkantpresse können die in der bevorzugten Ausführungsform verwendeten, mechanischen Tiefenanschläge nur verstellt werden, wenn der Pressbalken in die gehobene Stellung zurückgebracht worden ist; damit lastet aber auch auf der Innenkante des zu bearbeitenden Blechs kein Druck mehr, d.h. die Ausbesserung des Winkels wird nach der Neueinstellung der Tiefenanschläge in einem weiteren Arbeitsgang bewerkstelligt, von dem man annehmen darf, er werde einen der gewünschten Genauigkeit zumindest näher bringen. - Bei Abkantpressen mit hydraulischer Hubbegrenzung der äusseren Zylinder ist eine Verstellung der Tiefenanschläge während der Arbeit des Pressbalkens noch möglich, solange mit mittleren oder kleinen Drücken gearbeitet wird; es genügt dann, den Druck in den den Hub begrenzenden Kammern z.T. abzulassen, so dass sich der Hubraum des Kolbens der äusseren Zylinder ein wenig ver-grössert. Die für die Hubbegrenzung verwendeten Flüssigkeiten sind aber bis zu einem gewissen Grade komprimierbar und erlauben folglich eine mechanischen Tiefenanschlägen gegenüber weniger genaue Einstellung der Eindringtiefe des Stempels in das zu bearbeitende Material; die Verstellung hydraulischer Tiefenanschläge durch blosse Druckverminderung bewirkt unter dem Druck des Pressbalkens zusätzliche Ungenauigkeiten, so dass dieses Vorgehen bei grossen Drücken unbrauchbar ist.

Vorliegende Erfindung bezweckt, bei Abkantpressen mit Hubbegrenzungsmitteln eine Verstellung des Tiefenanschlags zu erlauben, während der Pressbalken in Arbeitsstellung bleibt wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I angeführt.

Das Verfahren ist sowohl bei hydraulischen Abkantpressen mit mechanischer Hubbegrenzung als auch bei solchen mit hydraulischer Hubbegrenzung durchführbar.

Die hydraulische Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist ihrerseits dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Zuleitung eines Drucks zu mindestens einem Zylinder und Mittel zur Zuleitung eines Gegendrucks zu einer gegenüberliegenden Kammer mindestens eines doppeltwirkenden Zylinders oder gegenläufigen Zylinders mit Einfachwirkung aufweist, wobei der Gegendruck derart sein muss, dass die ihm entgegengesetzten Kräfte ganz oder teilweise ausgeglichen werden.

Anliegende Zeichnungen erläutern das Verfahren und stellen einige der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele dar, und zwar:

Fig. 1 zeigt - bewusst übertrieben -, wie sich die Kante des Blechs beim Nachlassen des Drucks mehr als erwartet geöffnet hat: Ein tieferes Eindringen des Stempels wird notwendig;

Fig. 2 zeigt dasselbe Blech während der Korrektur: Der Stempel dringt tiefer in die Matrize ein;

Fig. 3 zeigt im Aufriss eine 4zylindrige, hydraulische Abkantpresse mit mechanischer Hubbegrenzung bei gehobenem Pressbalken; die Zylinder sind teilweise geschnitten;

Fig. 4 zeigt dieselbe Abkantpresse mit gesenktem Pressbalken während der Verformung des (nicht eigens dargestellten) Werkstücks; das Verstellen der seitlichen Tiefenanschläge erfolgt in eben dieser Stellung des Pressbalkens;

Fig. 5 zeigt schematisch die Zylinder einer 5zylindrigen Abkantpresse während der Verformung des Blechs;

Fig. 6 zeigt dieselben Zylinder im Moment, wo die Verstellung der Tiefenanschläge möglich wird.

Fig. 3 und 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform, bei welcher die Abkantpresse zwei äussere, einfachwirkende Zylinder 1 und zwei innere, mittlere, doppeltwirkende Zylinder 2 aufweist, wobei der Durchmesser sowohl der Zylinder (D) als auch der Kolbenstange (d) bei allen vier Zylindern

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derselbe ist. Bei dieser Ausführungsform genügt es, in den zwei mittleren Zylindern 2 einen Gegendruck P' aufzubauen, welcher dem Druck der beiden äusseren Zylinder 1 entspricht. Dadurch wird der Druck P der äusseren Zylinder auf den Tiefenanschlägen 3 aufgehoben, so dass bloss noch das Gewicht des Pressbalkens 4 und gegebenenfalls des Blechs 5 auf den Tiefenanschlägen 3 lasten. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Gegendruck P' in den mittleren Zylindern 2 gegenüber dem Druck P der äusseren Zylinder 1 überhöht, um das Gewicht des Pressbalkens 4 und gegebenenfalls des Blechs 5 auf dem Tiefenanschlag 3 zu vermindern bzw. völlig aufzuheben, was das Verstellen des Tiefenanschlags zusätzlich erleichtert. Eine weitere Überhöhung des Gegendrucks P' und damit ein Abheben des Stempels 6 vom Blech 5 und dem darunterliegenden Tisch 7 ist wohl möglich, bietet für die Verstellung der Tiefenanschläge 3 aber keinen zusätzlichen Vorteil, wohl aber den Nachteil, dass das Blech 5 beim Abheben des Stempels 6 von der Matrize 8 abzukippen bzw. hinunterzufallen droht, falls es nicht eigens z.B. am Stössel befestigt ist.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann bei entsprechender Vorrichtung in allen andern hydraulischen Abkantpressen verwendet werden, welche einen mechanischen Tiefenanschlag und mindestens einen doppeltwirkenden Zylinder aufweisen. Ist die Anzahl der unter Druck gesetzten, doppeltwirkenden Zylinder 2 nicht gleich derjenigen der unter Druck gesetzten einfachwirkenden Zylinder (normalerweise die zwei äusseren Zylinder 1), oder sind der Durchmesser der Zylinder (D) oder der Kolbenstangen (d) untereinander nicht gleich, so wird der in den doppeltwirkenden Zylindern 2 benötigte Druck demjenigen der einfachwirkenden Zylinder gegenüber verschieden sein.

Bei einer Ausführungsform mit zwei äusseren, einfachwirkenden Zylindern 1 und nur einem mittleren, doppeltwirkenden Zylinder 2 wird der mittlere Zylinder 2 zum Aufheben des Drucks P die doppelte Kraft eines der einfachwir-kenden Zylindern 1 aufwenden müssen, um die Tiefenanschläge 3 vom Druck P zu entlasten, und eine etwas höhere Kraft, um sie auch vom Gewicht namentlich des Pressbalkens 4 zu entlasten.

Bei Ausführungsformen mit mindestens drei doppeltwirkenden, mittleren Zylindern 2 kann der Gegendruck P' in jedem der mittleren Zylinder 2 entsprechend tiefer gewählt werden, um den Druck der einfachwirkenden Zylinder auszugleichen; die Verteilung der Flüssigkeit auf die Kammern der einzelnen Zylinder 2 wird entsprechend anders eingestellt. Bei einer bevorzugten, in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform mit insgesamt fünf Zylindern, deren Kammern und deren Kolben gleichen Durchmessers sind, wird bloss in zwei der mittleren Zylinder 2 ein dem Druck P' der äusseren Zylinder 1 gleicher Gegendruck P' aufgebaut, während im dritten doppeltwirkenden Zylinder bloss der Druck abgefallen ist und dort kein Gegendruck aufgebaut wird. Natürlich wäre es auch möglich, in einem oder mehreren der doppeltwirkenden Zylinder den Druck wie in einfachwirkenden Zylindern 1 ganz oder teilweise beizubehalten, wobei dann die unter Gegendruck P' gesetzten doppeltwirkenden Zylinder 2 entsprechend grössere Kraft aufwenden müssen.

Die Erfindung ist ebenfalls auf Abkantpressen anwendbar, bei denen der Pressbalken 4 von unten gegen einen Tisch zu gepresst wird. Bei dieser Ausführungsform wirkt nicht bloss der Gegendruck des Tisches 7 und des zu bearbeitenden Werkstücks 5 dem Druck P namentlich der äusseren Zylinder 1 entgegen, sondern auch das Gewicht des bearbeiteten Werkstückes 5, so dass man hier für eine Verstellung der Tiefenanschläge mit etwas kleineren Gegendrücken P' in den mittleren Zylindern 2 auskommt als bei den oben erwähnten Ausführungsformen.

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Vorliegende Erfindung kommt namentlich bei den in der oben erwähnten CH-PS 411 755 beschriebenen Abkantpressen zur Anwendung, bei welchen die durch die grossen Drük-ke hervorgerufenen Durchbiegungen des Pressbalkens 4 und des Tisches 7 durch ein Fortbewegen der mittleren Zylinder 2 über den Totpunkt der äusseren Zylinder 1 hinaus ausgeglichen werden. Sie ist aber auch auf Abkantpressen anwendbar, bei denen der Hub der Zylinder wohl durch einen oder mehrere Tiefenanschläge begrenzt wird, ohne mit dem oben erwähnten Ausgleichsystem ausgestattet zu sein.

Bei allen bis dahin beschriebenen Ausführungsformen befinden sich die Tiefenanschläge 3 jeweils im Inneren eines einfachwirkenden, äusseren Zylinders 1. Die Erfindung beschränkt sich nicht darauf. Sie ist namentlich anwendbar, wenn doppeltwirkende Zylinder als äussere Zylinder 1 verwendet werden, deren Hub beispielsweise durch einen in ihrem Inneren enthaltenen Tiefenanschlag begrenzt wird. Desgleichen ist sie anwendbar, wenn sich die Tiefenanschläge 3 ausserhalb der Zylinder (z.B. axial zu den äusseren Zylindern angeordnet) befinden und derart dem Stössel seitlich eine starre Auflage bieten; auch da kommt den doppeltwirkenden Zylindern 2 die Aufgabe zu, die Tiefenanschläge 3 von den unter Druck P stehenden einfach- oder doppeltwirkenden Zylindern 1 bzw. 2 durch einen entsprechenden Gegendruck P' zu entlasten. Schliesslich ist sie auch bei Pressen anwendbar, bei denen der Pressbalken 4 nicht durch die Rücklaufbewegung der doppeltwirkenden Zylinder 2 in die Ruhestellung (wie in Fig. 3) zurückgebracht wird, sondern durch einfachwirkende, gegenläufig zu den übrigen angeordnete Zylinder, deren Kraft denn auch die Tiefenauflagen 3 entlastet.

Wird das Verfahren bei einer hydraulischen Abkantpresse mit mechanischer Hubbegrenzung durchgeführt, in welcher der Hub der äusseren Zylinder 1, wie in der CH-PS 411 755 vorzugsweise beschrieben, durch eine Muffe 3 gebildet wird, welche axial über eine endlose Schraube verschiebbar ist, so wird der Hub des jeweiligen äusseren Zylinders 1 s durch ein Verschieben der Muffe 3 über deren endlose Schraube begrenzt (siehe Fig. 4).

Es darf auch nicht übersehen werden, dass dasselbe Verfahren bei Abkantpressen mit hydraulischer Hubbegrenzung durchführbar ist, indem der Gegendruck P' in doppeltwir-io kenden Zylindern 2 dem auf der hydraulischen Tiefenauflage 3 lastenden Druck entgegenwirkt, was eine nahezu druckfreie Verschiebung der Tiefenanschläge erlaubt und folglich die Feineinstellung der hydraulischen Hubbegrenzung erleichtert.

15 Die Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens wird in der bevorzugten, in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführung durch ein und dieselbe Pumpe gespiesen, wobei der zur Verfügung stehende Stromfluss während des Arbeitszyklus zwischen den verschiedenen Kammern aufgeteilt wird und die «über-20 flüssige» Flüssigkeit aus der Kammer des mittleren Zylinders in ein Puffergefäss abgeleitet wird, bis die Tiefenanschläge neu eingestellt sind. Bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform wird der Fluss durch an sich bekannte Konstantstromteiler (nicht dargestellt) zum Aufbau des Gegendrucks 25 P' in den Kammern der zwei mittleren Zylinder 2 auf diese letztere umgeleitet, während der Druck P in den ihnen gegenüberliegenden Kammern abfällt.

Natürlich ist es auch möglich, die Kammern durch verschiedene Kreisläufe zu speisen, sowie die Zufuhr von Flüs-30 sigkeit zu der einen oder andern Kammer hin nach Bedarf von aussen oder durch entsprechende Regulierung im Inneren der Einrichtung zu vergrössern bzw. zu verringern, um auf den einzelnen Kammern den gewünschten Druck zur Entlastung der Tiefenanschläge zu erreichen.

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2 Blatt Zeichnungen

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629 402 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Verstellen der Eindringtiefe des Stempels einer hydraulischen Abkantpresse mit Mitteln zur Hubbegrenzung und mit mindestens einem doppeltwirkenden Zylinder oder mit mindestens einem gegenläufigen Zylinderpaar mit Einfachwirkung, dadurch gekennzeichnet, dass von mindestens einem Zylinder der Arbeitsdruck (P) beibehalten wird, während in der gegenüberliegenden Kammer eines doppeltwirkenden Zylinders oder in der Kammer eines gegenläufigen Zylinders mit Einfachwirkung ein Gegendruck (P') aufgebaut wird, welcher die ihm entgegengesetzten Kräfte ganz oder teilweise ausgleicht, und dass dann die Mittel zur Hubbegrenzung verstellt werden, wobei der Stempel in Arbeitsstellung bleibt.

2. Verfahren gemäss Patentanspruch 1 bei einer hydraulischen Abkantpresse mit mindestens vier Zylindern, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsdruck (P) in mindestens der Hälfte der Kammern fallengelassen wird und dass der Gegendruck (P') in gegenüberliegenden Kammern aufgebaut wird, deren Anzahl derjenigen der unter Arbeitsdruck (P) gebliebenen Kammern entspricht, derart, dass sich die Kräfte und Gegenkräfte der Zylinder gesamthaft ausgleichen.

3. Verfahren gemäss Patentanspruch 1 bei einer hydraulischen Abkantpresse mit gegen den Tisch (7) niederfahrendem Pressbalken (4), dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Kraft unter Gegendruck (P') gesetzten Zylinderkammern grösser ist als diejenige der unter Druck (P) verbliebenen Kammern, aber kleiner als die Kraft letzterer, vereint mit dem Gewicht des Pressbalkens (4).

4. Verfahren gemäss Patentanspruch 1 bei einer Abkantpresse mit Mitteln zur Hubbegrenzung, welche bloss an den beidseitigen Enden des Pressbalkens (4) wirken, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegendruck (P') in zwischen den Hub begrenzenden Mitteln (3) angeordneten, doppeltwirkenden Zylindern (2) aufgebaut wird.

5. Verfahren nach Patentanspruch 4 bei einer mindestens dreizylindrigen Abkantpresse mit im Innern der beiden äusseren Zylinder (1) angeordneten Hubbegrenzungsmitteln, die den unteren Totpunkt der Kolben in den besagten Zylindern (1) bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegendruck (P') in den gegenüberliegenden Kammern mittlerer Zylinder (2) aufgebaut wird.

6. Verfahren gemäss Patentanspruch 4 bei einer mindestens zweizylindrigen Abkantpresse mit im Innern doppeltwirkender Zylinder angeordneten, mechanischen Hubbegrenzungsmitteln (3), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des benötigten Gegendrucks (P') in den gegenüberliegenden Kammern der äusseren Zylinder (1) aufgebaut wird.

7. Verfahren nach Patentanspruch 5 bei einer mindestens vierzylindrigen Abkantpresse mit mechanischen Hubbegrenzungsmitteln (3) im Innern der zwei äusseren Zylinder (1) mit Einfachwirkung und mit mittleren, doppeltwirkenden Zylindern (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Gegendruck (P') zumindest in einem Teil der doppeltwirkenden, mittleren Zylindern (2) aufgebaut wird.

8. Hydraulische Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Zuleitung eines Drucks (P) zu mindestens einem Zylinder und Mittel zur Zuleitung eines Gegendrucks (P') zu einer gegenüberliegenden Kammer mindestens eines doppeltwirkenden Zylinders oder gegenläufigen Zylinders mit Einfachwirkung aufweist, wobei der Gegendruck (P') derart sein muss, dass die ihm entgegengesetzten Kräfte ganz oder teilweise ausgeglichen werden.

9. Hydraulische Einrichtung gemäss dem Patentanspruch 8 an einer Abkantpresse mit mindestens einem doppeltwirkenden Zylinder, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel für die Überleitung von Flüssigkeit aus einem Zylinder mit gegenüber dem Arbeitsdruck erniedrigtem Druck (P) zur gegenüberliegenden Kammer des doppeltwirkenden Zylinders aufweist.

10. Hydraulische Einrichtung gemäss dem Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel für die Überleitung von Flüssigkeit aus einem Zylinder mit gegenüber dem Arbeitsdruck erniedrigtem Druck zu mindestens einem Puffergefass aufweist.

11. Hydraulische Einrichtung gemäss dem Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel für die Zuleitung von zusätzlicher Flüssigkeit von mindestens einem Puffergefäss zu denjenigen Zylindern aufweist, die unter Gegendruck (P') zu setzen sind.