DE102005041487A1 - Radialpresse - Google Patents

Abstract

Radialpresse mit mindestens vier, sich diametral gegenüberliegenden Pressbacken, die jeweils gleichmäßig auf zwei Pressenjoche verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine zentral angeordnete Antriebseinheit (1) enthält, die quer zur Bewegungsrichtung der beiden Pressenjoche (6; 7) angeordnet ist, eine Quertraverse (5) antreibt, welche die jeweils einem Pressenjoch zugeordneten Keilschieber (8; 9) in Bewegung versetzt und dadurch eine vertikale Verschiebung der beiden Pressenjoche erzeugt.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radialpresse mit mindestens vier, sich diametral gegenüberliegenden Pressbacken, die auf zwei Pressenjoche verteilt sind, welche über einen zentralen, quer zur Bewegungsrichtung angeordneten Antrieb über definierte Gleitflächen durch Keilschieber in Bewegung versetzt werden und sich radial gegeneinander auf die gemeinsame Pressenachse zubewegen. Die Pressbacken wiederum werden über ebenfalls definierte Gleitflächen an den Pressenjochen gleichförmig auf ein gemeinsames Zentrum zubewegt um, so eine Durchmesserverjüngung des Pressgutes zu erzeugen.
• Radialpressen sind bereits in vielerlei Ausführungen bekannt. Sie unterscheiden sich bezüglich ihrer Antriebsart, mechanischer Umsetzung, Bauform und Größe. Gängige Systeme sind beispielsweise Radialpressen mit Druckring, stellvertretend hierfür sei die deutsche Offenlegungsschrift 4135465 anzumerken. Diese bergen jedoch den Nachteil, dass weder eine radiale Beschickung des zu verpressenden Gutes möglich ist, noch aufgrund der hohen Bautiefe in axialer Richtung komplizierte Schlauch- bzw. Rohrgeometrien verpresst werden können.
• Wegen dieser Nachteile, wurden Radialpressen mit zwei beweglichen Pressenjochen konzipiert ( EP 0 539 787 A1 ; DE 199 12 976 C2 ), die den Einlegebereich in axialer Richtung zwar vergrößern, eine mühsame Einfädelung kompliziert geformter Pressgüter aufgrund der geschlossen Bauform jedoch nicht vermeiden.
• Eine dahingehende Verbesserung wurde in WO 995 41 22 bzw. DE 103 39 291 B3 erzielt, bei der die beiden Pressenjoche in einem gemeinsamen C-Gestell verschiebbar geführt sind, um so eine radiale Beschickung zu ermöglichen. Jedoch weist diese Konstruktion den Nachteil auf, dass beide Pressenjoche getrennt voneinander angetrieben werden müssen, was eine deutliche Erhöhung des mechanischen Aufwandes nach sich zieht und ferner den synchronen Bewegungsablauf der beiden Pressenjoche erschwert. Dieser ist jedoch nötig, um eine Verschiebung der Pressenachse während des Pressvorganges zu vermeiden, um so eine automatisierte Zuführung der Teile zu ermöglichen bzw. diese zu vereinfachen.
• Neben den bereits erwähnten Problemen, stellt auch die Antriebsart solcher Bauformen aus ökologischer und ökonomischer Sicht ein Problem dar.
• Derzeit beschränken sich vorhandene Systeme auf die Verwendung hydraulischer oder pneumatischer Antriebe, die wegen der benötigten Peripherie (Hydraulikaggregat, Drucklufttank etc.) als auch aus umwelttechnischer Sicht (Lecköl, Altöl) nicht mehr zukunftsgemäß sind. Ferner sind diese Antriebsarten mess- und regeltechnisch schwierig zu erfassen, was eine vielfach gewünschte Kraft-Weg-Überwachung des Pressvorganges äußerst schwierig macht. Außerdem muss bei der mechanischen Gestaltung der Anlage zusätzlicher Bauraum für diverse Endanschläge berücksichtigt werden, was die äußeren Abmessungen des Presskopffes negativ beeinflusst. Neben den bereits genannten Nachteilen pneumatischer oder hydraulischer Antriebe muss hierbei auch der erhöhte Wartungsaufwand angeführt werden.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorteile der genannten Pressen in einem Gerät zu vereinen und die derzeit bestehenden technischen Mängel durch den Einsatz fortschrittlicher Antriebssysteme und deren geschickte Anordnung innerhalb der vorgestellten Konstruktion zu beseitigen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die beiden Pressenjoche, über zwei Keilschieber, die je einem Pressenjoch zugeordnet und durch eine Quertraverse miteinander verbunden sind, durch einen quer zur Pressenachse auf die Quertraverse wirkenden, standardmäßig eingesetzten elektromechanischen Stellzylinder in eine konforme Bewegung versetzt werden. Die Bewegung der Pressenjoche wird zusätzlich dadurch optimiert, dass unterschiedliche, ineinander übergehende Schrägen (Keilwinkel) auf der Oberseite der Pressenjoche, die Bewegung in Leer- und Krafthub unterteilen. Für den Leerhub wird der zur Umlenkung der Bewegung notwendige Winkel sehr groß gewählt, um einen entsprechend großen Hub zu gewährleisten. Im Krafthub (während des eigentlichen Pressvorgangs) wird der Keilwinkel sehr klein ausgeführt, um ein Höchstmaß an Presskraft zu erzeugen. Alle Bauteile, ausgenommen der Antrieb, befinden sich -gleitend geführt- in einem gemeinsamen Gehäuse, welches aus zwei Seitenplatten und drei Rahmenleisten besteht. Die Rahmenleisten weisen Einfräsungen auf, in denen Gleitelemente eingefasst sind, die dazu beitragen, die auftretenden Reibungskräfte zwischen Keilschieber und Rahmenleiste während des Pressvorganges auf ein Minimum zu reduzieren. Außerdem werden die Gleitelemente durch zusätzliches Einlassen in Längsnuten der Seitenplatten dazu verwendet, um die während des Pressvorganges zwangsläufig auftretenden Kräfte formschlüssig auf das Gehäuse zu übertragen.
• Der eingesetzte elektromechanische Stellzylinder bietet gegenüber den bekannten, hydraulisch oder pneumatisch angetriebenen Systemen den Vorteil, dass neben der stufenlos einstellbaren Arbeitsgeschwindigkeit und des ebenfalls stufenlos einstellbaren Pressenhubes, der gesamte Vorgang bezüglich zurückgelegtem Weg und aktuell aufgebrachter Presskraft ausgewertet werden kann. Dies erlaubt es, ohne zusätzliche, aufwendige Sensorik, Fehler während des Bewegungsablaufes zu erkennen und eine Aussage über die Maßhaltigkeit und Qualität des Fertigteils beziehungsweise des erzeugten Pressbildes zu treffen (i.O. – n.i.O-Erkennung).
• Außerdem erlaubt der Einsatz eines elektromechanischen Antriebes eine erhebliche Verkleinerung der Anlage, da weder ein Hydraulikaggregat, noch etwaige Endanschläge zur exakten Positionierung der Pressenjoche benötigt werden. Erwähnenswert ist zudem der geringere Geräuschpegel und der geringere Wartungsaufwand elektrischer Antriebe.
• Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand zweier Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
• 1 eine Ansicht der Radialpresse ohne eine der beiden Seitenplatten
• 2 den Bewegungsablauf der Radialpresse in 3 Stufen
• 1. Grundstellung
• 2. Beginn des Krafthubes (Aufeinandertreffen der Pressenjoche)
• 3. Ende des Pressvorganges
• Die Radialpresse ist folgendermaßen aufgebaut:
  Das Gehäuse 3 der Radialpresse besteht aus drei Rahmenleisten 2, 22 und 23 und zwei Seitenplatten 24 und 25, wobei die drei Rahmenleisten auf eine der beiden Seitenplatten aufgeschraubt werden und das Gehäuse durch die zweite Seitenplatte verschlossen wird. Die elektromechanische Antriebseinheit 1 ist an der rückseitigen Rahmenleiste 2 des Gehäuses 3 angeflanscht. Die Hubspindel der Antriebseinheit ist über eine Kupplung 4 mit der Quertraverse 5 verbunden, an der die beiden Keilschieber 8 und 9 befestigt sind. Die Keilschieber wiederum werden in zwei U-förmigen Gleitelementen 20 und 21 geführt, die in entsprechenden Ausfräsungen in den beiden Rahmenleisten 22 und 23 eingelassen sind. Die Pressenjoche 6 und 7 werden ebenfalls in U-förmigen Gleitelementen 10 und 11 geführt und lassen sich ausschließlich vertikal verschieben. Die Verschiebung wird, zusätzlich zur eigentlichen Antriebsbewegung über die aus zwei unterschiedlichen Keilwinkeln bestehende Kontur 27 der Pressenjoch-Oberseiten gesteuert. Um eine nach dem Pressvorgang notwendige Rückstellung der Pressenjoche zu ermöglichen und das unkontrollierte Herabfallen des oberen Pressenjoches zu verhindern, sind diese durch in Nuten laufende Stifte 26 auf den Seitenflächen der Pressenjoche zwangsgeführt.
• Treffen nun, nach dem Starten des Pressvorganges aus der Grundstellung heraus (2, Pos. 1), die beiden äußeren Schieber 12 und 13 des oberen Joches auf die entsprechenden Gegenstücke 14 und 15 des unteren (2, Pos. 2), werden über definierte Gleitflächen alle weiteren Schieber (16-19) des Systems (einschließlich der äußeren) in Bewegung versetzt und auf ein gemeinsames Zentrum (Pressenachse) zubewegt. Der an den Schiebern 12, 13 und 16 bis 19, durch jeweils eine zentrale Klemmschraube angebrachte Pressbackensatz 28 bewirkt nun beim Auftreffen auf den zuvor durch die radiale Beschickungsöffnung zugeführten Hohlkörper eine gleichmäßige Durchmesserverringerung. Die Rückstellung des Systems aus der Endlage (2, Pos. 3) erfolgt dadurch, dass zum einen die Schieber 12 bis 19 durch Federn auseinandergedrückt und zum anderen die Pressenjoche, wie eingangs bereits geschildert, über die in Nuten laufenden Stifte wieder zurück in die Grundstellung gezogen werden.

Claims (8)

1. Radialpresse mit mindestens vier, sich diametral gegenüberliegenden Pressbacken, die jeweils gleichmäßig auf zwei Pressenjoche verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine zentral angeordnete Antriebseinheit (1) enthält, die quer zur Bewegungsrichtung der beiden Pressenjoche (6; 7) angeordnet ist, eine Quertraverse (5) antreibt, welche die jeweils einem Pressenjoch zugeordneten Keilschieber (8; 9) in Bewegung versetzt und dadurch eine vertikale Verschiebung der beiden Pressenjoche erzeugt.
2. Radialpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseiten der Pressenjoche eine Kontur (27) aufweisen, die das Verhältnis von aufzubringender Kraft zu benötigtem Hub positiv beeinflussen.
3. Radialpresse nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3), welches die Mechanik beinhaltet, aus drei Rahmenleisten (2; 22; 23) und zwei Seitenplatten (24; 25) besteht, wobei mindestens zwei der Rahmenleisten eingesetzte Gleitelemente aufweisen.
4. Radialpresse nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit sowohl hydraulisch als auch elektromechanisch ausgeführt sein kann.
5. Radialpresse nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Seitenplatten Befestigungsbohrungen aufweist, um eine automatische Zuführung bzw. Konturaufnahmen zur Schlauch-/Rohrauflage zu befestigen.
6. Radialpresse nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass diese an einem Roboterarm zum Einsatz kommen kann.
7. Radialpresse nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass diese sowohl als Tischgerät verwendet werden kann.
8. Radialpressensystem, umfassend mindestens zwei mit einstellbarem Abstand auf einer gemeinsamen Führung angeordnete Radialpressen nach Anspruch 1 bis 5