DE10017462C2 - Taumelpresse - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Taumelpresse mit einem Träger, insbesondere einem Werkzeugträger, der schwenkbar um einen Schwenkpunkt an einem Gestell gelagert ist gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Steue­ rung einer Taumelpresse.

Taumelpressen eignen sich insbesondere zur Umformung flacher scheibenförmiger Werkstücke und werden bevorzugt bei geringen Presskräften und großen Umform­ graden eingesetzt. Daraus ergeben sich verhältnismäßig kleine Pressen mit geringer Gesenkbelastung.

In herkömmlichen Taumelpressen führt ein Stößel, an dem ein Oberwerkzeug gela­ gert ist, eine Taumelbewegung aus und erzeugt dabei einen kombinierten Press- und Abwälzvorgang. Der Anstellwinkel des Werkzeuges gegenüber dem Werkstück ist für den Umformvorgang von großer Bedeutung. Dieser Anstellwinkel lässt sich bei her­ kömmlichen Taumelpressen, beispielsweise mit einem Exzenterantrieb, verändern bzw. einstellen, indem der Exzenterantrieb umgebaut wird, beispielsweise durch Wechseln einer Exzenterscheibe oder dergleichen.

Aus der DE 197 53 949 A1 ist eine flexible Umformpresse mit steuerbarer, nicht linearer Stößelbewegung bekannt. Diese Umformpresse weist ein festes Untergesenk auf, das mit einem bewegbaren Obergesenk zusammenwirkt. Dieses Obergesenk ist an einem Stößel befestigt, der über sechs parallel angeordnete Aktuatoren an einem Pressenge­ stell befestigt ist. Durch diese sechs parallel angeordneten Aktuatoren ist eine freie Be­ wegung des Pressenstößels möglich. Die Aktuatoren sind jeweils gelenkig an dem Pres­ senstößel sowie an dem Pressengestell gelagert, wobei durch entsprechende Steuerung der Linearverstellung der Aktuatoren eine Bewegung des Stößels bezüglich drei trans­ latorischer und zwei rotatorischer Freiheitsgrade möglich ist. Somit kann der Stößel in­ nerhalb des Arbeitsraumes auf beliebigen Leitlinien bewegt werden.

Aus der DE 41 17 250 A1 ist eine Adapterplatte mit Vorrichtungen zum Taumelpressen für eine Axialpresse bekannt. Dabei wird eine Adapterplatte an dem oberen Werkzeug­ teil, dem sogenannten Werkzeugtisch, befestigt. Diese Adapterplatte weist eine kalottenförmige Lagerfläche auf, in der ein kugelsegmentförmiger Taumelkopf gelagert ist. In der Adapterplatte ist eine Mehrzahl von Druckzylindern mit Druckstempeln vorgesehen, die entsprechend auf den Taumelkopf wirken, um eine Taumelbewegung des Taumel­ kopfes zu erzeugen. Die Druckzylinder sind so in den Schaft der Adapterplatte eingelas­ sen, daß die Druckstempel auf einer Ringfläche des Taumelkopfes enden und infolge der zueinander phasenversetzten Hubbewegung die Taumelbewegung des Taumelkop­ fes erzeugen. Für die praktische Ausführung schlägt diese Druckschrift acht bis zwölf gleichmäßig auf einem Kreis angeordnete Druckzylinder vor. Wie für konventionelle Axi­ alpressen bekannt, wird die an dem Werkzeugoberteil befestigte Adapterplatte mit dem Taumelkopf und eine gegenüberliegende konventionelle Matrizenplatte gegeneinander zugestellt, um den Taumelpreßvorgang durchzuführen.

Eine Taumelpresse der eingangs genannten Art ist aus der WO 93/01906 A1 bekannt. Diese Taumelpresse weist eine taumelnd angetriebene obere Gesenkhälfte und eine achsparallel bewegbare untere Gesenkhälfte auf. Zwischen den Gesenkhälften ist das zu formende Werkstück angeordnet. Die untere Gesenkhälfte wird durch einen Pressen­ schlitten gelagert und unter Verwendung eines hydraulischen Kolbens gegen die tau­ melnd angetriebene obere Gesenkhälfte gepreßt.

Die Taumelbewegung der oberen Gesenkhälfte wird durch mehrere, mindestens drei auf einem Durchmesser des in einer Kalotte beweglichen kugelsegmentförmigen Werkzeug­ halters angreifende Arbeitskolben erzeugt, die mit einer periodisch sinusförmig pulsie­ renden Ölmenge beaufschlagt werden. Der kugelsegmentförmige Werkzeughalter wird durch die Kalotte zentriert, so daß die taumelnde Gesenkhälfte gegenüber der festen Gesenkhälfte zentriert ist. Dabei wird der Gegendruck der unteren Gesenkhälfte nicht von der Kalotte sondern vom Hydraulikmittel der Arbeitszylinder aufgenommen. Eine Zustellbewegung erfolgt über den verschiebbaren Preßschlitten, der die untere Gelenk­ hälfte in axialer Richtung verschiebt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Taumelpresse und ein Verfahren zur Steuerung einer Taumelpresse der eingangs genannten Art anzugeben, wobei bei einfachem Aufbau ein breiter Einsatzbereich kostengünstig möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Taumelpresse mit einem Trä­ ger, insbesondere einem Werkzeugträger, mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Das Zentralkugelgelenk erlaubt dem Träger die Taumel- oder Schwenkbewegung durchzuführen und die Antriebs- bzw. Steuerkräfte der Linearverschiebungseinrich­ tungen auf den Träger am Gestell abzustützen. Durch die verschiebbare Zentralfüh­ rung lässt sich in Verbindung mit der Steuerung der Linearverschiebungseinrichtun­ gen eine Zustellbewegung des Trägers durchführen, ohne den Bearbeitungsprozess entscheidend zu Unterbrechen oder die Presse umzubauen.

In bevorzugter Weise sind erste Gelenke vorgesehen, welche die Linearverschie­ bungseinrichtungen jeweils mit dem Träger schwenkbar verbinden. Dadurch sind die Linearverschiebungseinrichtungen sicher mit dem Träger verbunden und der Träger kann die Taumel- oder Schwenkbewegung durch die entsprechende Linearverschie­ bung ausführen, ohne das zusätzliche Ausgleichs- oder Gleitelemente vorzusehen sind.

In bevorzugter Weise sind die ersten Gelenke im wesentlichen gleich beabstandet von dem Schwenkpunkt vorgesehen. Daraus ergibt sich eine gleichmäßige Kraftein­ leitung bzw. Kraftübertragung zu dem Träger. Weiterhin kann durch den gleichen Ab­ stand der Gelenke von dem Schwenkpunkt die Steuerung der Linearverschiebungs­ einrichtungen einfach durchgeführt werden.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die ersten Gelenke im wesentli­ chen gleich beabstandet zueinander vorgesehen. Daraus ergibt sich eine weitere Verbesserung der Krafteinleitung bzw. Kraftübertragung zu dem Träger und eine Ver­ einfachung der Steuerung der Linearverschiebungseinrichtungen.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die ersten Gelenke Kugelgelenke.

In bevorzugter Weise sind zumindest drei Linearverschiebungseinrichtungen vorge­ sehen. Dadurch lässt sich ein besonders einfacher Aufbau der Taumelpresse errei­ chen, wobei die Taumel- oder Schwenkbewegung des Trägers eindeutig durch die drei Linearverschiebungseinrichtungen bestimmt ist.

In bevorzugter Weise liegt der Schwenkpunkt der Taumelpresse auf der Zentralfüh­ rungsachse der Zentralführung.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Linearverschiebungsein­ richtungen an einer Seite des Trägers vorgesehen und Betätigungskräfte der Linear­ verschiebungseinrichtungen durch das Zentralkugelgelenk abgestützt. Der Kugelmit­ telpunkt des Zentralkugelgelenks ist außerhalb des Trägers gegenüberliegend zu den Linearverschiebungseinrichtungen vorgesehen. Dadurch kann die Taumel- bzw. Schwenkbewegung des Trägers durch reine Druckkräfte der Linearverschiebungsein­ richtungen auf den Träger bewirkt werden. Somit ist ein besonders einfacher und zu­ verlässiger Aufbau mit einfacher Steuerung der Taumelpresse möglich.

In bevorzugter Weise ist eine Verdrehsicherung vorgesehen, um den Träger schwenkbar aber drehfest an dem Gestell zu lagern. Diese Verdrehsicherung verhin­ dert eine Drehbewegung des Trägers um die Zentralführungsachse erlaubt aber die Taumelbewegung um den Schwenkpunkt.

In bevorzugter Weise ist der Träger im wesentlichen plattenförmig ausgebildet.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zweite Gelenke vorgesehen, welche die Linearverschiebungseinrichtungen jeweils mit dem Gestell schwenkbar verbinden. Dadurch sind die Linearverschiebungseinrichtungen sicher mit dem Gestell verbunden und der Träger kann die Taumel- oder Schwenkbewegung durch die ent­ sprechende Linearverschiebung ausführen, ohne das zusätzliche Ausgleichs- oder Gleitelemente vorzusehen sind.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Gelenke im wesent­ lichen gleich beabstandet von dem Schwenkpunkt vorgesehen. Die zweiten Gelenke sind weiterhin im wesentlichen gleich beabstandet zueinander vorgesehen. Daraus ergibt sich eine gleichmäßige Krafteinleitung bzw. Kraftübertragung zu dem Gestell. Weiterhin kann durch den gleichen Abstand der Gelenke von dem Schwenkpunkt die Steuerung der Linearverschiebungseinrichtungen einfach durchgeführt werden.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Gelenke Kugelge­ lenke.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Taumelpresse weisen die Line­ arverschiebungseinrichtungen jeweils eine hydraulische oder pneumatische Kolben- Zylinder-Einrichtung auf. Dadurch können auf einfache und zuverlässige Weise die Linearverschiebungseinrichtungen gesteuert und mit Energie versorgt werden.

Gemäß einem alternativ bevorzugten Ausführungsbeispiel der Taumelpresse weisen die Linearverschiebungseinrichtungen jeweils eine Gewindespindel oder Kugelroll­ spindel aufweisen. Dadurch lässt sich ein mechanischer Steuerantrieb der Taumel­ presse beispielsweise in Verbindung mit einem Elektromotor verwirklichen.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Taumelpresse weist die Linear­ verschiebungseinrichtungen starre Streben, die schwenkbar mit dem Träger verbun­ den sind, und hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einrichtungen oder Gewindespindeln oder Kugelrollspindeln auf, die an dem Gestell gelagert sind, wobei Zwischenführungen zwischen den Streben und den hydraulischen oder pneumati­ schen Kolben-Zylinder-Einrichtungen vorgesehen sind. Durch die Verwendung der Zwischenführungen oder Zwischenstücke werden auf vorteilhafte Weise Querkräfte nicht in die hydraulischen oder pneumatischen Kolben-Zylinder-Einrichtungen oder Gewindespindeln oder Kugelrollspindeln übertragen.

In bevorzugter Weise sind die Zwischenführungen verschiebbar an dem Gestell gela­ gert. Dadurch können Querkräfte zuverlässig an dem Gestell abgestützt werden.

Weiterhin wird eingangs genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfah­ ren zur Steuerung einer Taumelpresse, mit den Merkmalen des Anspruchs 28.

Dadurch lässt sich die Presskraft und/oder ein Anstellwinkel des Trägers der Taumel­ presse auf einfache Weise im wesentlichen frei einstellen. Der Träger ist an der ver­ schiebbaren Zentralführung schwenkbar gelagert, und die Zustellbewegung des Trä­ gers wird durch die Linearverschiebungseinrichtungen und eine Verschiebung der Zentralführung gesteuert. Dadurch lässt sich die Zustellbewegung des Trägers der Taumelpresse auf einfache Weise im wesentlichen frei einstellen.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1a eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiel der Taumelpresse;

Fig. 1b eine Vorderansicht des ersten Ausführungsbeispiel der Taumelpresse;

Fig. 2a eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiel der Taumelpresse;

Fig. 2b eine Vorderansicht des zweiten Ausführungsbeispiel der Taumelpresse;

Fig. 3a eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiel der Taumelpresse;

Fig. 3b eine Vorderansicht des dritten Ausführungsbeispiel der Taumelpresse;

Fig. 3c eine perspektivisch Ansicht des dritten Ausführungsbeispiel der Taumel­ presse.

Fig. 1a und 1b zeigen eine Taumelpresse mit einem Gestell 1 und einen plattenförmi­ gen Werkzeugträger 3 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer Ausgangs- oder Neutralstellung. Eine Zentralführung 2 ist verschiebbar entlang einer Zentralführungsachse an dem Gestell 1 ist gelagert. An dem unteren Ende (gemäß Fig. 1a und 1b) der Zentralführung 2 ist ein Zentralkugelgelenk 4 vorgesehen. Der Werkzeugträger 3 ist schwenkbar an dem Zentralkugelgelenk 4 gelagert. Gegenüber dem Werkzeugträger 3 ist eine Werkstückaufnahme 15 oder -halterung vorgesehen. Diese Werkstückaufnahme nimmt ein Werkstück (nicht gezeigt) auf.

Oberhalb (gemäß Fig. 1a und 1b) des Trägers 3 sind drei Linearverschiebungsein­ richtungen 5 vorgesehen. Die gezeigten Linearverschiebungseinrichtungen 5 sind mit dem Träger 3 verbunden.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind diese Linearverschiebungseinrichtungen 5 hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einrichtungen mit einem Zylinder­ abschnitt und einem Kolbenabschnitt. Die Linearverschiebungseinrichtungen 5 sind derart ansteuerbar, daß sie sich der Kolbenabschnitt entlang seiner Längsachse (line­ ar) relativ zu dem Zylinderabschnitt verschiebt. Durch die Linearverschiebung der je­ weiligen Linearverschiebungseinrichtungen kann der Träger 3, gemäß einem entspre­ chenden Steuerprogramm einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) eine Taumel- oder Schwenkbewegung um den Kugelmittelpunkt des Zentralkugelgelenks 4, der den Schwenkpunkt der Taumelpresse darstellt, ausführen.

Das erste Ausführungsbeispiel zeigt somit eine Taumelpresse mit einem Träger 3, insbesondere einen Werkzeugträger, der schwenkbar um einen Schwenkpunkt an ei­ nem Gestell 1 gelagert ist, wobei eine Mehrzahl (drei in diesem Ausführungsbeispiel) von Linearverschiebungseinrichtungen 5 jeweils mit dem Träger 3 und dem Gestell 1 verbunden sind, um den Träger 3 um den Schwenkpunkt zu verschwenken.

Alternativ zu den gezeigten hydraulischen oder pneumatischen Kolben-Zylinder- Einrichtungen können auch Linearverschiebungseinrichtungen in Form von Gewinde­ spindeln oder Kugelspindeln verwendet werden, die durch einen Motor, wie beispiels­ weise einem Servomotor, in Verbindung mit einem Getriebe betätigt, d. h. linear ver­ schoben werden können.

Um ein unteres Ende (gemäß Fig. 1a und 1b) der Linearverschiebungseinrichtungen 5 mit dem Träger 3 zu verbinden, sind erste Gelenke 6 vorgesehen. Diese Gelenke sind Kugelgelenke 6, welche die Linearverschiebungseinrichtungen 5 jeweils mit dem Trä­ ger 3 schwenkbar verbinden.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Taumelpresse sind die ersten Kugel­ gelenke 6 im wesentlichen gleich beabstandet von dem Schwenkpunkt, d. h. von dem Zentralkugelgelenk 4 vorgesehen. Weiterhin sind die ersten Gelenke 6 im wesentli­ chen gleich beabstandet zueinander vorgesehen.

In dem ersten Ausführungsbeispiel werden drei Linearverschiebungseinrichtungen 5 verwendet. Die ersten Gelenke 6 zwischen dem Träger 3 und den unteren Enden der drei Linearverschiebungseinrichtungen 5 bilden ein gleichseitiges Dreieck, wobei das Zentralkugelgelenk 4 in wesentlichen in dem Schwerpunkt dieses Dreiecks angeord­ net ist (siehe auch Fig. 3c). Die ersten Gelenke 6 sind somit um 120° zueinander ver­ setzt bezüglich dem Schwerpunkt dieses Dreiecks angeordnet.

Die Zentralführungsachse der Zentralführung 2 erstreckt sich durch den Kugelmittel­ punkt des Zentralkugelgelenks 4, d. h. durch den Schwenkpunkt der Taumelpresse. In der Ausgangs- oder Neutralstellung der Taumelpresse, wie in Fig. 1 gezeigt, ist der plattenförmige Träger 3 im wesentlichen senkrecht zu der Zentralführungsachse posi­ tioniert, und die Zentralführungsachse der Zentralführung 2 erstreckt sich durch den Schwerpunkt des gleichseitigen Dreieck, das durch die ersten Gelenke 6 gebildet ist.

Die Linearverschiebungseinrichtungen 5 sind an einer Seite (der oberen Seite gemäß Fig. 1a und 1b) des Trägers 3 vorgesehen. Betätigungskräfte der Linearverschie­ bungseinrichtungen 5 sind durch das Zentralkugelgelenk 4 abgestützt. Alternativ zu der gezeigten Ausführungsform kann der Kugelmittelpunkt des Zentralkugelgelenks 4 außerhalb des Trägers 3 gegenüberliegend zu den Linearverschiebungseinrichtungen 5 vorgesehen sein. D. h. der Kugelmittelpunkt des Zentralkugelgelenks 4, der den Schwenkpunkt der Taumelpresse bildet, ist unterhalb des plattenförmigen Trägers 3 angeordnet.

Um ein oberes Ende (gemäß Fig. 1a und 1b) der Linearverschiebungseinrichtungen 5 mit dem Gestell 1 zu verbinden, sind zweite Gelenke 14 vorgesehen. Diese Gelenke sind Kugelgelenke 14, welche die Linearverschiebungseinrichtungen 5 jeweils mit dem Gestell 1 schwenkbar verbinden.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Taumelpresse sind die zweiten Kugel­ gelenke 14 im wesentlichen gleich beabstandet von dem Schwenkpunkt, d. h. von dem Zentralkugelgelenk 4 vorgesehen. Weiterhin sind die zweiten Gelenke 14 im we­ sentlichen gleich beabstandet zueinander vorgesehen.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden drei Linearverschiebungseinrichtungen 5 verwendet. Die zweiten Gelenke 14 zwischen dem Gestell 1 und den oberen Enden der drei Linearverschiebungseinrichtungen 5 bilden ein gleichseitiges Dreieck, wobei sich die Zentralführungsachse der Zentralführung 2 durch den Schwerpunkt dieses Dreiecks erstreckt. Die zweiten Gelenke 14 sind somit um 120° zueinander versetzt bezüglich dem Schwerpunkt dieses Dreiecks angeordnet.

In der Ausgangs- oder Neutralstellung der Taumelpresse, wie in Fig. 1a und 1b ge­ zeigt, ist der plattenförmige Träger 3 im wesentlichen senkrecht zu der Zentralfüh­ rungsachse positioniert. In dieser Ausgangs- oder Neutralstellung der Taumelpresse erstrecken sich die Linearverschiebungseinrichtungen 5 im wesentlichen parallel zu der Zentralführungsachse der Zentralführung 2, und die ersten und zweiten Gelenke 6, 14 sind jeweils gegenüberliegend, in zwei parallel zueinander verlaufenden Ebenen positioniert.

Durch die ersten und zweiten Kugelgelenke 6, 14 sind die Linearverschiebungsein­ richtungen 5 sowohl schwenkbar mit dem Träger 3 als auch schwenkbar mit dem Ge­ stell 1 verbunden.

Da das Zentralkugelgelenk 4 in Verbindung mit den drei Linearverschiebungseinrich­ tungen 5 dem Träger 3 sowohl eine Schwenk- oder Taumelbewegung als auch eine Drehbewegung um die Zentralführungsachse erlaubt, ist eine Verdrehsicherung 7 vorgesehen, um eine derartige Drehung des Trägers 3 zu verhindern. In dem gezeig­ ten Ausführungsbeispiel besteht diese Verdrehsicherung 7 aus einer Strebe, die den Träger 3 mit dem Gestell 1 verbindet, wobei diese Strebe derart schwenkbar gelagert ist, daß die Taumelbewegung des Werkzeugträgers 3 möglich, eine Drehbewegung des Werkzeugträgers 3 jedoch sicher verhindert wird.

Nachfolgend wird der Arbeitsprozeß der Taumelpresse gemäß dem ersten bevorzug­ ten Ausführungsbeispiel erläutert. An der Unterseite (gemäß Fig. 1) des plattenförmi­ gen Werkzeugträgers 3 wird ein Preßwerkzeug befestigt bzw. ist integral mit dem Träger 3 ausgebildet. Ein Werkstück (nicht gezeigt) wird gegenüberliegend zu dem Träger 3 an der Werkstückhalterung 15 befestigt.

Die Linearverschiebungseinrichtungen 5 werden zyklisch nacheinander angesteuert, so daß der Träger 3 die gewünschte Taumelbewegung ausführt und das Werkstück in entsprechender Weise bearbeitet wird. Durch eine entsprechende Ansteuerung der Linearverschiebungseinrichtungen 5 läßt sich die Preßkraft auf das Werkstück im we­ sentlichen frei bestimmen und während des Bearbeitungsvorganges entsprechend verändern, ohne daß der Bearbeitungsvorgang unterbrochen werden muß.

Weiterhin läßt sich durch eine entsprechende Ansteuerung der Linearverschiebungs­ einrichtungen 5 der Anstellwinkel des Trägers 3, d. h. die Auslenkung des Trägers während der Taumelbewegung, im wesentlichen frei bestimmen und während des Bearbeitungsprozesses im wesentlichen frei verändern.

Durch die verschiebbare Zentralführung 2 in Verbindung mit den Linearverschie­ bungseinrichtungen 5 läßt sich eine Zustellbewegung des Trägers in einfacher Weise während des Bearbeitungsprozesses realisieren. In dem gezeigten Ausführungsbei­ spiel wird dazu der Schwenkpunkt der Taumelpresse, d. h. der Kugelmittelpunkt des Zentralkugelgelenkes 4, relativ zu dem Werkstück durch die verschiebbare Zentralführung 2 verschoben und die Lage des Trägers 3 durch entsprechende Ansteuerung der Line­ arverschiebungseinrichtungen 5 angepaßt.

Somit lassen sich durch eine entsprechende Ansteuerung der Linearverschiebungs­ einrichtungen 5 und der Zentralführung 2 auch komplexe Bearbeitungsvorgänge ohne Unterbrechung des Bearbeitungsprozesses durchführen.

Das in dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigte Zentralkugelgelenk 4 wird nicht zwangsläufig durch eine Vollkugel gebildet. Es ist ausreichend, das Zentralkugelge­ lenk mit einem Kugelabschnitt bzw. einer Kugelkalotte vorzusehen, wobei die Abmes­ sungen dieses Kugelabschnittes gemäß dem maximalen Anstellwinkel des Trägers 3, d. h. der maximale Auslenkung der Taumelbewegung des Trägers 3 festzulegen ist. Somit ist der Kugelmittelpunkt als Schwenkpunkt der Taumelpresse als reiner kine­ matischer Punkt anzusehen.

Das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel der Taumelpresse ist mit den drei Linear­ verschiebungseinrichtungen 5 in der oben beschriebenen gleichverteilten Anordnung versehen. Alternativ dazu können diese Linearverschiebungseinrichtungen von dieser Anordnung abweichend vorgesehen sein.

Insbesondere sind in der gezeigten Neutralstellung der Taumelpresse die Linearver­ schiebungseinrichtungen 5 im wesentlichen parallel zu der Zentralführungsachse an­ geordnet. Durch eine vorgegebene Verdrehung des plattenförmigen Trägers um die Zentralführungsachse können die gezeigten Linearverschiebungseinrichtungen 5 in der Neutralstellung schräg, d. h. windschief, zu der Zentralführungsachse angeordnet sein.

In dem gezeigten ersten Ausführungsbeispiel sind drei Linearverschiebungseinrich­ tungen 5 in Verbindung mit dem Zentralkugelgelenk 4 dargestellt. Daraus ergibt sich, daß die Linearverschiebungseinrichtungen 5 nur eine entsprechende Druckkraft auf den Träger 3 aufbringen müssen, so daß die Ausgestaltung und die Steuerung der Li­ nearverschiebungseinrichtungen vereinfacht ist.

Alternativ zu den drei Linearverschiebungseinrichtungen können beispielsweise auch zwei Linearverschiebungseinrichtungen verwendet werden. In diesem Fall müssen die Linearverschiebungseinrichtungen sowohl Druck- als auch Zugkräfte auf den Träger aufbringen, um die entsprechende Taumelbewegung des Trägers auszuführen. Dem­ entsprechend muß auch das Zentralkugelgelenk derart ausgebildet sein, diese Zug- und Druckkräfte abzustützen.

Weiterhin ist in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Verdrehsicherung 7 gezeigt, die ein Verdrehen des plattenförmigen Trägers 3 um die Zentralführungsach­ se der Zentralführung 2 sicher verhindert.

Alternativ zu der gezeigten Verdrehsicherung kann auch eine Einrichtung zur geziel­ ten Steuerung der Drehung des Trägers um die Zentralführungsachse vorgesehen sein. Eine derartige Einrichtung kann beispielsweise durch eine weitere Linearver­ schiebungseinrichtung gebildet werden, die den Träger in entsprechender Weise an dem Gestell abstützt. Durch eine derartige Linearverschiebungseinrichtung zur Steue­ rung der Verdrehung des Trägers läßt sich eine Verdrehung des Trägers, während dieser eine Taumelbewegung ausführt, innerhalb des Bearbeitungsprozesses verän­ dern.

Weiterhin können auch mehr als drei Linearverschiebungseinrichtungen zwischen dem Träger und dem Gestell vorgesehen sein. Dabei können eine oder mehrere weitere Linearverschiebungseinrichtungen derart angeordnet werden, daß diese sich in einer Neutralstellung der Taumelpresse unter einem vorgegebenen Winkel zueinander erstrecken. Mit einer derartigen Anordnung der Linearverschiebungseinrichtungen können diese, durch eine entsprechende Steuerung, die Aufgabe der Verdrehsiche­ rung bzw. einer Verdrehsteuerung des Trägers und die Ausführung der Taumelbewe­ gung des Trägers übernehmen.

Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Taumelpresse in Verbindung mit Fig. 2a und 2b erläutert. Dieses zweite Ausführungsbeispiel entspricht in wesentli­ chen Teilen dem ersten Ausführungsbeispiel, so daß hier nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert werden.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel weisen die Linearverschiebungseinrichtungen starre Streben 8 auf, die schwenkbar mit dem Träger 3 verbunden sind. Demgemäß sind an dem unteren Ende (gemäß Fig. 2a und 2b) erste Kugelgelenke 6 vorgese­ hen.

Ein oberes Ende der Streben 8 ist schwenkbar mit einer Zwischenführung 9 (Fig. 2b) verbunden. Diese Zwischenführung 9 ist verschiebbar an dem Gestell 1 gelagert. Ge­ genüberliegend zu den starren Streben 8 sind Kolben-Zylinder-Einrichtungen 10 vor­ gesehen, die jeweils auf die Zwischenführungen 9 wirken. Diese hydraulischen oder pneumatischen Kolben-Zylinder-Einrichtungen 10 sind fest an dem Gestell 1 gelagert.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die genannten Kolben-Zylinder- Einrichtungen 10 im wesentlichen parallel zu der Zentralführungsachse der Zentral­ führung 2. Die Zwischenführungen 9 oder Zwischenstücke, die verschiebbar an dem Gestell 1 gelagert sind, sind ebenfalls im wesentlichen parallel zu der Zentralfüh­ rungsachse bewegbar.

Gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Taumelbewegung des Trägers 3 durch eine entsprechende Ansteuerung der Linearverschiebungseinrichtun­ gen bewirkt, wobei die lineare Bewegung der Kolben-Zylinder-Einrichtungen 10 auf die Zwischenführungen 9 übertragen und dann durch die Streben 8 auf den Träger 3 übertragen wird. Somit werden Querkräfte, die auf den Träger 3 wirken, durch die Zwischenführungen 9 abgestützt, so daß die Kolben-Zylinder-Einrichtungen 10 im we­ sentlichen querkraftfrei betrieben werden können.

Fig. 3a, 3b und 3c zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel der Taumelpresse. Dieses dritte Ausführungsbeispiel entspricht in wesentlichen Teilen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, so daß hier nur die Unterschiede zu den genannten Ausfüh­ rungsbeispielen beschrieben werden.

Alternativ zu den im zweiten Ausführungsbeispiel genannten Kolben-Zylinder- Einrichtungen sind in dem dritten Ausführungsbeispiel Linearverschiebungseinrich­ tungen vorgesehen, die Gewindespindeln oder Kugelrollspindeln 13 aufweisen, die an dem Gestell 1 gelagert sind. Diese Gewindespindeln oder Kugelrollspindeln 13 wer­ den jeweils durch einen Motor 12, insbesondere einen Servomotor, in Verbindung mit einem Getriebe 11 betrieben.

Wie in Fig. 3 gezeigt, wirken diese Gewindespindeln oder Kugelrollspindeln 13 auf Zwischenführungen 9, die in vergleichbarer Weise wie in dem zweiten Ausführungs­ beispiel ausgebildet sind.

Die oben genannten Ausführungsbeispiele zeigen eine Taumelpresse mit einem Träger 3, der schwenkbar um einen Schwenkpunkt an einem Gestell 1 gelagert ist. Eine Mehrzahl (insbesondere drei) von Linearverschiebungseinrichtungen sind mit dem Träger 3 und dem Gestell 1 verbunden. Durch eine zyklische Ansteuerung der Linear­ verschiebungseinrichtungen führt der Träger 3 um den Schwenkpunkt der Taumel­ presse eine Schwenk- oder Taumelbewegung aus. Eine derartige Taumelpresse ist einfach aufgebaut und ermöglicht eine freie Einstellung bzw. Veränderung der wich­ tigsten Prozessparameter.

Durch die erste Gelenke 6, welche die Linearverschiebungseinrichtungen jeweils mit dem Träger 3 schwenkbar verbinden, wird der Träger 3 sicher an den Linearverschie­ bungseinrichtungen gehalten und kann die entsprechende Taumelbewegung durch­ führen.

Dadurch, daß die ersten Gelenke 6 im wesentlichen gleich beabstandet von dem Schwenkpunkt und zueinander vorgesehen sind, ergibt sich eine gleichmäßige Abstüt­ zung der Kräfte und eine vereinfachte Steuerung.

Durch das Zentralkugelgelenk 4, das mit dem Gestell 1 verbunden ist und den Träger 3 lagert, kann der Träger 3 die Taumelbewegung sicher und zuverlässig um den Ku­ gelmittelpunkt des Zentralkugelgelenks 4 durchführen, wobei die Betätigungskräfte durch das Zentralkugelgelenk 4 abgestützt werden.

Durch die Zentralführung 2, die verschiebbar entlang einer Zentralführungsachse an dem Gestell 1 vorgesehen ist, kann die Zustellbewegung der Taumelpresse in einfa­ cher Weise auch während des Bearbeitungsprozesses durchgeführt werden.

Dadurch, daß die zweiten Gelenke 14 im wesentlichen gleich beabstandet von dem Schwenkpunkt und zueinander vorgesehen sind, ergibt sich eine gleichmäßige Abstüt­ zung der Kräfte und eine vereinfachte Steuerung.

Gemäß dem zweiten bzw. dritten Ausführungsbeispiel weist die Taumelpresse Line­ arverschiebungseinrichtungen mit starren Streben 8 auf, die über die Zwischenfüh­ rungen 9 durch die hydraulischen oder pneumatischen Kolben-Zylinder-Einrichtungen 10 bzw. die Gewindespindeln oder Kugelrollspindeln 13 betätigt werden. Dadurch kann der Träger 3 die Taumelbewegung ausführen, wobei Querkräfte durch die Zwi­ schenführungen 9 abgestützt werden.

Claims (29)

1. Taumelpresse mit einem Träger, insbesondere einen Werkzeugträger, der schwenkbar um einen Schwenkpunkt an einem Gestell gelagert ist, einer Mehrzahl von Linearverschiebungseinrichtungen, die jeweils mit dem Träger und dem Gestell verbunden sind, um den Träger um den Schwenkpunkt zu verschwenken, einem Zentralkugelgelenk, das mit dem Gestell verbunden ist, wobei der Träger durch das Zentralkugelgelenk gelagert ist, und ein Kugel­ mittelpunkt des Zentralkugelgelenks der Schwenkpunkt des Trägers ist, da­ durch gekennzeichnet, daß das Zentralkugelgelenk (4) an einer Zentralfüh­ rung (2) befestigt ist, die verschiebbar entlang einer Zentralführungsachse an dem Gestell (1) vorgesehen ist.

2. Taumelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkpunkt auf der Zentralführungsachse liegt.

3. Taumelpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (3) an dem Zentralkugelgelenk (4) gelagert ist.

4. Taumelpresse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeich­ net durch erste Gelenke (6), welche die Linearverschiebungseinrichtungen (5, 8, 9, 10, 11, 12, 13) jeweils mit dem Träger (3) schwenkbar verbinden.

5. Taumelpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Gelenke (6) im wesentlichen gleich beabstandet von dem Schwenkpunkt vor­ gesehen sind.

6. Taumelpresse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Gelenke (6) im wesentlichen gleich beabstandet zueinander vorgese­ hen sind.

7. Taumelpresse nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Gelenke (6) Kugelgelenke sind.

8. Taumelpresse nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest drei Linearverschiebungseinrich­ tungen (5, 8, 9, 10, 11, 12, 13) vorgesehen sind.

9. Taumelpresse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Linearverschiebungseinrichtungen (5, 8, 9, 10, 11, 12, 13) an einer Seite des Trägers (3) vorgesehen sind und Betätigungskräfte der Linearverschiebungseinrichtungen (5, 8, 9, 10, 11, 12, 13) durch das Zentral­ kugelgelenk (4) abgestützt sind.

10. Taumelpresse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kugelmittelpunkt des Zentralkugelgelenks (4) außer­ halb des Trägers (3) gegenüberliegend zu den Linearverschiebungseinrich­ tungen (5, 8, 9, 10, 11, 12, 13) vorgesehen ist.

11. Taumelpresse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeich­ net durch eine Verdrehsicherung (7), um den Träger (3) schwenkbar aber drehfest um die Zentralführungsachse an dem Gestell (1) zu lagern.

12. Taumelpresse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Träger (3) im wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist.

13. Taumelpresse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeich­ net durch zweite Gelenke (14), welche die Linearverschiebungseinrichtun­ gen (5, 8, 9, 10, 11, 12, 13) jeweils mit dem Gestell (1) schwenkbar verbin­ den.

14. Taumelpresse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei­ ten Gelenke (14) im wesentlichen gleich beabstandet von dem Schwenkpunkt vorgesehen sind.

15. Taumelpresse nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Gelenke (14) im wesentlichen gleich beabstandet zueinander vorgesehen sind.

16. Taumelpresse nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Gelenke (14) Kugelgelenke sind.

17. Taumelpresse nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearverschiebungseinrichtungen (5) jeweils eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einrichtung aufweisen.

18. Taumelpresse nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearverschiebungseinrichtungen jeweils eine Gewindespindel oder Kugelrollspindel aufweisen.

19. Taumelpresse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Linear­ verschiebungseinrichtungen jeweils einen Motor aufweisen.

20. Taumelpresse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ge­ triebeeinrichtung vorgesehen ist, die den Motor mit der Gewindespindel oder Kugelrollspindel verbindet.

21. Taumelpresse nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearverschiebungseinrichtungen starre Streben (8) aufweisen, die schwenkbar mit dem Träger (3) verbunden sind, und hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Einrichtungen (10) aufweisen, die an dem Gestell (1) gelagert sind, wobei Zwischenführun­ gen (9) zwischen den Streben (8) und den hydraulischen oder pneumatischen Kolben-Zylinder-Einrichtungen (10) vorgesehen sind.

22. Taumelpresse nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Linearverschiebungseinrichtungen starre Streben (8) aufweisen, die schwenkbar mit dem Träger (3) verbunden sind, und Gewindespindeln oder Kugelrollspindeln (13) aufweisen, die an dem Gestell (1) gelagert sind, wobei Zwischenführungen (9) zwischen den Streben (8) und den Gewindespindeln oder Kugelrollspindeln (13) vorgese­ hen sind.

23. Taumelpresse nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Linear­ verschiebungseinrichtungen jeweils einen Motor (12) aufweisen.

24. Taumelpresse nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ge­ triebeeinrichtung (11) vorgesehen ist, die den Motor (12) mit der Gewinde­ spindel oder Kugelrollspindel (13) verbindet.

25. Taumelpresse nach zumindest einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zwischenführungen (9) verschiebbar an dem Gestell (1) gelagert sind.

26. Taumelpresse nach zumindest einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die starren Streben (8) schwenkbar an den Zwischenfüh­ rungen (9) gelagert sind.

27. Taumelpresse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Linearverschiebungseinrichtungen (5, 8, 9, 10, 11, 12, 13) im wesentlichen unabhängig von einander steuerbar sind.

28. Verfahren zur Steuerung einer Taumelpresse, insbesondere einer Taumel­ presse nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei ein Träger (3) durch Linearverschiebungseinrichtungen (5, 8, 9, 10, 11, 12, 13) schwenkbar ist, und eine Presskraft und/oder ein Anstellwinkel des Trägers (3) durch die Linearverschiebungseinrichtungen (5, 8, 9, 10, 11, 12, 13) gesteuert wer­ den, und der Träger (3) an einer verschiebbaren Zentralführung (2) schwenk­ bar gelagert ist, und eine Zustellbewegung des Trägers (3) durch die Linear­ verschiebungseinrichtungen (5, 8, 9, 10, 11, 12, 13) und eine Verschiebung der Zentralführung (2) gesteuert wird.

29. Verfahren zur Steuerung einer Taumelpresse nach Anspruch 28, wobei die Linearverschiebungseinrichtungen (5, 8, 9, 10, 11, 12, 13) im wesentlichen unabhängig von einander gesteuert werden.