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| Vorrichtung zum Ausgleich der Durchblegang |
| bei Fressen, insbesondere Abkantpressen. |
| Die I@rf..ndung begrifft eine Vorriahttgum Ausgleich der |
| Durühbiegung des Tisches und des Fressbalkens von Pressen, |
| insbesondere von Abksntpre ss en. |
| Die langesi 2reasentiaahe und Presabalkenm, vorneh.ich
von |
| Abkantpressen, erleiden während der Belastung durch die - |
| Presskraft eine bogenförmige Durchbiegung (Dnrehfeederung), |
| die in der Mitte am grössten ist, wie bei einem Träger
auf |
| zwei Stützen mit verteilter last. Die an den Preessehbau- |
| teilen, dem Fressentisch und dem Pressbalken befindlichen |
| Unter- und Oberwerkzeuge folgen dieser Durchbiegung elastisch |
| und verlieren dadurch beim 2cessvorgang-ihre Paralleleteel- |
| lang zueinander, wodurch die Abkaatungen oder Presaprofilie- |
| rangen hach der Mitte hin unvollkommen ausgeformt worden-.
. |
| -Bei kleinen farmgebenden Fresshüben, wie siel bei der viel-
. |
| gentaltigen feinblechumformung gebraucht wegirden, mhaht sich- |
| die unvollkommene Ausformung stark bemerkbar, weil der bei
.: . |
| bestatten Pressekräften jeweils gleioh>le.bendo rohfee-,- ... |
| deerungeweg eich anteilig erheblich stärker
aurkt- als |
| bei Formgebungen mit grossem-Presehub® Die Pressenbaute:i:lc |
| missen daher, um eine möglichst grosse Durahfederungesteißig- |
| keit zu. erhaltene sehr viel :stärker dimensioniert werden' |
| als es zum reinen Tragen-einer der Presskraft
entsprechenden |
| last notwendig wäre® Die chfederung Fron fraesenbeuteilen |
| unter-Belastung kann aber - auch durch noch so starke
Abmea-; |
| sungen nicht gänzlich beseitigt werden: |
| Es ist nun. bek.ts um die untragbare ungleichförmige
laus=. |
| Formung der Werkstücke, insbesondere aus Feinblech', wenigste |
| auf ein -'tragbares Au ß- za- v-ermindern'
ausgleichende Gegen= |
| rasen an2nwenden.. Diese Gegenmäßnä.hmen werden - entweder |
| aiif denA Pressbalken oder" auf den Pr®ssentisch beaohräj2kt:
" - |
| dieeeii'Pregsübaube'ilem -wird,-der,- Durchbiegsauseleüh - |
| _ se weit übe@triebems dass die - Duranbiegung- des nicht-
aus ge-° |
| gliehenen edeenbäuteiles'-mt ausgeglichen wirdNo .wird. . -@ |
| zsBa erreicht9. dass .das Oberwerkzeug: in ggnzer .'Längend
zwar |
| nicht ganz geredlnig, aber d:oßh wenigstegs gleiohmäseig |
| tief |
| Unterw®rkzseintaucht und dass somit etwa |
| . |
| eine. gle.oöige llusßoung :erreicht- werd®n kann. Bei |
| der-.im_ Verhä3.tnie*,zur 2r.essenlänge; nkr sehr gelingen
'boen@ |
| fögea-berwalbuhg. den einen Fre.ä.eenbaateiles ist..@in®. ,7
. |
| kleine .AbweichaIng von der Geraden...praksci meiteu®
b9- |
| Eine deudl::.t@e@-,@ - |
| anudere bekte -Art *on Maßnahmen besteht darin' das |
| die Erassenbauteile bei der spanabhebenden Bearbeitung
der |
| Werkzeugahlageflschen- in gsrichtung' konkav verspannt |
| werden, so daeo die Anlagefläche nach dem losspamaen
konvex -_ |
| wird und bei der Einwirkung einer ganz bestimmten freaskraft |
| gerade wrd# s.8. bei halber Mazimalpzesekraft, Dle echäd- |
| liehen Auswirkungen der Durchfederung werden hierbei
teil- |
| weise vermindert, doch kann nur bei. einem bestimmten
Tresa- |
| kraftfall der richtige Ausgleich erzielt werden, so
dass |
| noch weitere Maßnahmen angewendet werden müssen. Bei-geringen |
| Prosakräften kann ausserdem eine Überwölbung vorhanden
sein, |
| die sich genauso schädlich auswirkt wie die Dürchbieng. |
| Auch ist es. bekannt, die Mitte des Prosabalkens mit
einer |
| einstellbaren Gegendrucheinrichtung zu versehen, die- eich |
| gegen einen eich elastisch verformenden-Gurt
abstätzt, der |
| oberhalb den Pressbalkens angeordnet und fest mit
dessen |
| beiden Enden verbunden ist. Der Gegendruck wird
durch s- |
| echrauben oder durch die Kolbenstange eines Hydrau3ikzylin- |
| dere erzeugt. |
| Bei Gegsndruckeinrichtnngen ist der erhöhte technische Auf- |
| wand, die zusätzlich benötigte Bauhöhe und die
Gefr den |
| zeitlichen Ausweichens der Gegendruckmittel
bsw. des Prosa- |
| balkens ton Machteil. Zwischen der Presebalkennitte
und den |
| beiden Enden tritt trotzdem noch eine verringerte Durbe- |
| gttng ein. Ausserdem muss fast gier der richtige
Gegendruck |
| zunächst-versuchsweise ermittelt werden. |
| öehlieselich ist eine hydrauliache-Gegendruckeinrlch? |
bekannta bei der die Kolbenfläche des Gegendruckzylinders von dem
Fressölstrom mit beaufschlagt wird' der in den beiden Presszylindern der vollhydraulischen
Abkantpresse die eigentliche Presskraft erzeugt, sodass sich der richtige Gegendruck
selbsttätig einstellt. Der technische Aufwand ist aber kompliziert und störungsanfällig.
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Um nun die bekannten Mängel zu vermeiden und bei jedem Presakraftbedarf
die entstehenden verschieden grossen Durchbiegungen selbsttätig auszugleichen und
im unbelasteten Zustand eine ebene Werkzeugfläche zu haben' ist nach der Erfindung
vorgesehen, dass eine allseitig eingeschlossene, druckausgleichende Zwischenlage
mindestens an einer den Pressenbauteilen zugekehrten Seite des Werkstückes zwischen
dem Werkzeug und dem sich unter der Presskraft durchbiegenden Pressenbauteilangeordnet
ist.' Es liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde' dass das zu verformende Blech an
jeder Stelle der Umformstreeke die gleiche Umf'ormkraft und den gleichen formgebenden
Hubweg benötigt' damit die Umformung überall gleichmässig ausfällt. Die To.-leranzen
in Dicke und Festigkeit bei der Blechherstellung können hierbei unberücksichtigt
bleiben. Infolge der Durchbiegung der Pressenbauteile und der dadurch bedingten
Verringerung des formgebenden Hubweges nach der Mitte hin konzentriert sich die
Presskraft auf beide Enden der Umform-Werkzeuge. Diese sich bei Beginn der Pressvorgänge
aufbauenden Druckkonzentrationen werden möglichst verzögerungs-
,und
verlustlos als Verstelmittel für eine Bombierung, d.h. für eine druokat3eileichende
Zwischenlage zischen Preasenbauteil und Werkzeug* benutzt, wobei die Druckkonzentration
die Bombierung solange verstärkt$ bis die Ober- und Unterwerkzeuge in ganzer ge
gleichmässig zueinander stehen. Sobald dieser Zustand erreicht ist» hat sich die
anfänglich beginnende Druckkonzentration von den beiden Werkzeugenden nach der Mitte
hin autgelöstg so daso die Presskraft nunmehr überall gleich groß einwirken kann.
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Nach der Erfindung kann die druckausgleichende Zwischenlage sowohl
zwischen dem Preasbalkenund: dem Werkzeug als auch zwischen dem Preäaentisch und
dem Werkzeug angeordnet werden. Es ist weiter vorgesehen, dass die druckausgleichende
Zwischen-Lage in einem kastenförmigen Hohlkörper eingeschlossen angeordnet ist.
Der Boden des kastenförmigen Hohlkörpers kann gegen den 2ressenbautel anliegen und
besitzt dann an seinemp dem Pressenbauteil abgekehrten Ende eine überstehende Begrenzung.
Zwischen der Begrenzung und der Zwischenlage ist eine den Hohlkörper abschliessende
Platte im Rahmen der maximalen Bomberbewegung auf und nieder beweglich angeordnet.
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Die druckausgleichende Zwischenlage kann sowohl aus einer Flüssigkeit
als auch aus einer elastischen Elage' aus sich aneinander wälzenden Kugeln oder
Nadeln in mehreren Schichten oder ähnlichen beweglichen Mitteln bestehen.
Inder
Zeichnung ist der Erfindungegegenetand in zwei Aus-Führungsbeispielen dargestellt.
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E$ zeigen: Fig. 1 eine Abkantpresse unter Presskraft in Ansicht, Fig.-2
einen Querschnitt durch die Presse mit den. Preüsenbauteilen im vergrösserten Maßstab
und Fig. 3 eine abgeänderte Anordnung des Druckausgleiches am Ober- und Unterwerkzeug.
Die Presse besitzt den Prescentisch 1 mit dem Untergestell 2. Auf dem Presseptisch
1 ist ein Gehäuse-3 mit dem Boden 4 und den seitlichen Absthlusswänden 5 angeordnet.
Den oberen Abschluss des Gehäuses bildet eine Platte 6, die durch die Begrenzungen
7 des Gehäuses 3 in ihrer Aufwärtsbewegung-begrenzt wird. In dem Gehäuse 3 ist in
einer abgeschlossenen elastischen Hülle 8 eine Flüssigkeit 29 enthalten. Die Platte
6 ist zwischen der elastischen Hülle 8 und der Begrenzung 7 im Rahmen der
maximalen Bombierbewegung auf und nieder beweglieh, eventuell unter Einschaltung
von Federn.
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Auf der Platte 6 befindet sich das Unterwerkzeug, 9.B. eine Blockmatrize
9. Auf dem Werkzeug liegt-das Werkatüok _ 't0. zwecks Verformung auf. .
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Der Stempel 11 ruht-auf dem Werketüok 10 (Fig.1 ) . Er ist an der
Platte 12 des Gehäuses 18 befestigt, die der Platte @6 des Gehäuses 3 entspricht:
Die platte 12 schliesst die mit
Plüssigkeit-16 gefüllte elastische
Hülle 13 nach unten ab. sie wird durch die Begrenzungen 14 gehalten, wobei Federn
1
oder andere elastische Mittel eingeschaltet sind, um die Platte 12
an die Hülle 13 anzudrücken. Die Hülle 13 ist im Gehäuse 18 eingeschlossen>
das die Decke 17 und die Seitenwände 19 aufweist. Die Decke 17 ist mit dem Pressbalken
26 verbunden.
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Die überstehenden Begrenzungen ?, 14 für die Platte-6, 12 sind erforderlich,
wenn kürzere Werkstücke umgeformt werden, da dann die Presskraft nur auf
eine. kurze Strecke einwirkt. Die dort hervorgerufene Druckkonzentratiotj(gleicht
sich nach den Stellen der Platte 6,12 aus, die nicht der Presakraft ausgesetzt Bind,
und hebt diese mithem Werkzeug 9,11 bis zum Druckausgleich an. Bin Verbiegen verhindert
die@Begrenzung 7*14t wenn sie einen solchen Abstand von der Platte 6, 12 hat,
der deren maximale Bombiesbewegung gerade noch zulässt, weil dann Platte
6,12 und Werkzeug 9,11 noch im elastischen Bereich bleiben. Die Fig. 1 zeigt in.ibertriebener
Darstellung die Wirkungsweise der Durchiederung beim Pressen eines Werkstückes
10, wenn sowohl der obere als auch der untere Pressenbauteil 26 bzw. 2 mit
einer Vorrichtung zum Ausgleich der Durchbegung versehen werden. In diesem Falle
bleiben die Platten 6 und 12 mit den Ober- und Unterwerkzeugen 11 und 9 während
der Durchßederung gerade. Wenn der Pressentisch 1 des Pressenbauteiles 2 allein
mit einer solchen Vorrichtung ausgerüstet
wird, bombiert sich die
Platte f mit dem Unterwerkzeug 9 so weit, bis seine formgebenden Kanten einen gleiohmäeeigen
Abstand zum Oberwerkzeug 11 haben, -das der nicht ausgeglichenen Durchbiegung
des Pressbalkens 26 folgt. Da die Prese-,_ kraft auch dann .infolge
gleiohmäesiger Eintauchbewegung . . überall gleich groß einwirken kann, erfölgeberall
eine gleichmässige Ausformung. ianzer länge, wenn auch geringfügig
bo:. genförmig: - . In der Fig: 3 ist auf dem Pressentisch
1 die druokausgleichende Zwieahenlage 3, 8 unmittelbar angeordnet;
die von dem
Gehäuse 2c umhüllt ist. Das Gehäuse 20-greift über den
Pressentisch 1 und hat Begrenzungen ?' derart, dann
das Gehäuse 20 im Rahmen der maximalen Bombierbewegung auf und nieder
beweglich ist. Zwischen der Begrenzung 7 und dem Pressentisch 1 können
Federn 21 vorgesehen sein. Das Gehäuse 20 hat eine obere Platte 22, auf-der das
ünterwerkzeug,-z.B. eine Ma-
trize 99 aufliegt.
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Beim Oberwerkzeug ist der Stempel 11 in .üblicher Weise mittels einer
Spannschiene 23 an einem Gehäuse 24- befestigt. Das Gehäuse 24 umhüllt
mit den Seitenwänden 25 die druckaus-
gleichende Zwischenlage 13,16
und-greift über den Pressbalken 26. Den oberen Abschluss für die druckausgleichende
Zwischenlage 13916 bildet der Pressbalken 26. Gegenüber dem Pressbalken 26
ist das Gehäuse in Pressridhtung.an den Seitenwänden 25 beweglich geführt. Die Begrenzung
der Bewegung_ erfolgt durch Anschläge 27 unter Einschaltung von Federn 28.
Das
Gehäuse 25 ist dadurch im Rahmen der maximalen Bomberbewegurig auf und nieder beweglich.
Die Federn 28 bewirken beim Nachlassen der Presskraft das Einschliessen der druckausgleichenden
Zwischenlage 13,16 und das Anliegen des Pressbalkens 26 an der Zwischenlage 13,16.
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Als druckausgleichende Zwischenlage unterhalb der Platte 6 ist eine
eingeschlossene Flüssigkeit besonders gut geeignet, weil sie den Druckausgleich
praktisch verlustlos vollzieht. Vorteilhaft hierfür ist z.B. ein mit Hydrauliköl
öder Wasser gefüllter Schlauch aus Gummi oder einem Kunststoff als Hülle 8:13. Die
Hülle 8,13 muss an beiden Enden verschlossen werden, damit sie den Hohlraum zwischen
der Platte 6, dem Boden 4 und dem Gehäuse 3 vollkommen ausfüllt, um durch allseitigen
Einschluss die grossen Presskräfte übertragen zu können. Das Schlauchmaterial und
die Stärke der Wandung werden so gewählt, dass sie den möglichst gering zu haltenden
Zuftspalt zwischen Platte 6 und Wandungen des Gehäuses 3 bei den auftretenden hohen
Flüssigkeitsdrücken sicher abdichten. Anstelle der eingeschlossenen Flüssigkeit
eignen sieh auch elastische Zwischenlagen, z.B. aus jiVeiähgummi, Weich-PVC oder
einem ähnlichen Material, weil diese bei dem allseitig vorhandenen Einschluss ebenfalls
nahezu unzusammendrückbar sind und den Druckausgleioh in ähnlicher Weise wie Flüssig@-keiten,
jedoch ohne Abdichtung durch "Walken" vornehmen. Die Walkarbeit verringert sich
mit zunehmendem Volumen
(Dicke) und der Weichheit. _ . Beidünnen
Zwischenlagen und sIchen aus weniger elastischem Material, wenn sie, aus konstruktiven
Gründen verwendet werden müssen, sind Aussparungen im Bereich der an beiden Enden
auftretenden Druckkonzentrationen-zweckmässig, ZB. in Form von Zo-ehungen, bis zu
einem geeigneten,_Abstand von der Mitte.
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Der bei derartigen dünnen- und weniger elastische4CZwischenlagen erschwerte
und daher unvollkommene Druckausgleich wird-- -durch das durch diese Maßnahme ermöglichte
seitliche Wegquetschen .in die Aussparungen verbessert. -Aber auch bei weichelastischen,
dicken Zwischenlagen kann eine begrenzte#usammendrückbarkeit zuweilen erwünscht
sein,, die durch Aussparungen an der Zwischenlage oder an den die Zwischenlage umhüllenden
Wandungen erzielt werden kann. Durch die begrenzte Zusammendrückbarkeit ergibt sich
währen4ies formgebenden Hubes ein ansteigender Gegendruck-der elastisehen Zwischenlage
bis zur Grösse-der Presskraft und damit eine Verlängerung des Hubweges bzw.-eine
Verringerung der Umformgeschwindigkeitr und auch der, sonst erforderlichen Presskraft,
weil sich die Umf'ormarbeit au$ einen verlängerten Hubweg verteilt.
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Als druckausgleichende elästische Zwischenlage nach
der
°Erfindung*eignen sich such Schichten kleiner Stahlkugeln-oder dünner
Nadeln in Länge der Plattenbreite, die sich
bei den Druckkonzentrationen
an
beiden Enden rollend bzw. wälzend nach
der durcihgebögenen
Mitte hin verschieben. .
| hei Nachlässen der Presskraft werden die druckaüsgleiohen- |
| den zwicohmlagen durch das Gewicht des Unterwerkzeuges 9 |
| mit der Platte fi und beim Oberwerkzeug 11 durch vorzusehen- |
| den Pederdruak 15 wieder in die ürcprüngliohe Zage zurück- |
| gefUhrt. Bist noloher Federdruck kann auch beim Unterwerk- |
| zeug vorgebshen werden,-wenn das Gewicht des Unterwerkzeuge |
| nicht ausreicht. |
Die erfinäungsgemäseen druckausgleichenden Zwischenlagen
bedingen,
dass
die Presskräfte - in hängsrichtung
gesehen
mittig-auf
die Platts 6912 gerichtet
sein müssen, weil diese
sich sonst
schräg
stellt. Lediglich
bei Verwendung,von Nadeln
tritt dieses
nicht ein.
Diese Neigung zum
Schrägstellen
bei aussermittiger
Belastung hat
aber den Vorteil, dass
sich
bei Ständerauffederungen
mit
der von der Senkrechten abwei-
chenden Presskraftrichtung
das Unterwerkzeug
selbsttätig
in die richtige - nunmehr
leicht geneigte - Zage
zum Ober-Werkzeug einstellt.-Alle Berührungsflächen
der Platten 6,
12 gegen die Innenwandungen
des Gehäuses werdeeorteilhaft
leicht bullig gehalten, damit
sie sich
bei delÄuegleiohsbewegengen
nicht festsetzen.-Durch
die $rfindung
wird schliesslich
erreicht, dass
die
| durahfederungsbeanspruchten Pressenkörper in den Abmessungen |
| verringert -werden können, weil der, - je nach der Wahl der |
| druckausgleIchenden Mittel - teilweise oder nahezu vollkom- |
| mene.Durchfederungsausglech dieses nunmehr konstruktiv er- |
| laubtohne° die, gleiehmäeeige Ausformung zu-- bösiatrüchtigen. |
| wie es ohne Durchfederungsausgleiuh der Fall wäre. |