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"Druckluftpresse mit einem Tandemzylindersystem" Die Erfindung
bezieht sich auf eine Druckluftpresse mit einem Tandemzyiindersystem, dessen Kolben
in mit dem Druckluft-Zeitungssystem verbundenen und übereinander angeordneten Zylindern
gleichachsig geführt sind. Derartige Luftdruckpressen besitzen,insbesondere durch
die Übereinander-Anordnung der Zylindereinheiten des Tandemzylindersystems@den Vorteil
einer au,3erordentlich geringen Bodenflächebeanspruchung in der Fertigungsstätte.
Es ist jedoch bei Pressen dieser Art bisher nicht möglich, ihr Taridemzylindersystem
auf einfache, schnelle und wirtschaftliche Weise so zu ändern, daß größere Preßdruckändez*a.:-gen
der Presse durchgeführt werden können.
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Die neuzeitliche Massenfertigung von Werkstücken, insbesondere von
druck- und bruchempfindlichen Werkstücken verlang t Jedoch Pressen mit einem dem
zu bearbeitenden Werkstück angepaßten individuellen Pressdruck, um insbesondere
den Ausschu:3 der Werkstücke äußerst niedrig halten zu können. Für die herzustellenden
bzw. zu bearbeitenden Werkstücke werden daher Spezialpressen benötigt, deren Preßdrücke
auf die-Art der Fertigungsteile abgestimmt sein müssen.
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Da jedoch für die Fertigung von Kleingeräten, insbesondere von solchen
der feinmechanischen und elektrotechnischen ins ts.lls.-tionsindustrie jeweils eine
Vielzahl vor. untereinancer 7erschiedenen
Teilen benötigt wird,
sind daher auch mehrere derartige Spezialpressen erforderlich, was jedoch äußerst
nachteilig und gemäß den wirtschaftlichen Forderungen in der Fertigungstechnik kaum
tragbar ist.
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Die Erfindung macht sich zur Aufgabe, die vorstehend genannten Nachteile
von Pressen, dessen Tandemzylindersystem mehrere übereinander angeordnete und drucksummierend
zusammenwirkende Zylindereinheiten enthält, weitgehend zu beseitigen. Gemäß der
Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Zylinder des Tandemzylindersystems
durch Verschraubung miteinander leicht lösbar verbunden und die Kolben durch ihre
durch den Boden des jeweils darüberliegenden Druckzylinders geführten Stutzen miteinander
in Wirkverbindung stehen.
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Zweckmäßigerweise besitzen die Zylinder des Tandemzylindersystems
Topfform, wobei die Böden der Zylinder jeweils auf den Rändern des folgenden Zylinders
aufsitzen.
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Die Zylinder können vorteilhafterweise selbst als miteinander zu verbindende
Schraubeinheiten ausgebildet sein, vor. denen der Boden Außengewinde und der Topfrand
Innengewinde bzw. die Zylinderkopfeinheit Außengewinde und die Zylinderbodeneirheit
Innengewinde aufweisen.
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Die Anordnung und Ausbildung der Druckkolben des Tanderazylindersystems
kann ferner derart erfolgen, daß jeder Kolben auf einem Stutzen des benachbarten
Kolbens formschlüssig au.14ruht. Die Zuführung der Druckluft zu jedem Kolben des
Tandemzylindersystems kann dadurch erreicht werden, daß durch einen kleinen Bund
an den Durchgangsöffnungen der Zylinderböden Je ein ringförmiger enger Spalt zwischen
Kolben und Zylinderboden entsteht, die mit über alle Zylinder reichenden Seitenkanälen
des Tandemzylindersystems
verbunden sind. Die Zylinderkopfeineit
des Tandemzylindersystems kann über ein Schnellentlüftungsventil mit einem Schalldämpfer
mit der Vorlaufleitung und die Zylinderbodeneinheit mit der Rücklaufleitung verbunden
sein.
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Eine Feineinstellung des Pressdruckes der Presse kann durch ein in
das Druckluftsystem eingeschaltetes und beispielsweise an einem Ständerteil der
Presse befestigtes Kontaktmanometer erfolgen.
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Das Tandemzylindersystem kann mit einer ebenfalls druckluftgesteuerten
Werkzeugschieberanordnung zusammenarbeiten. Um ei: schnelles und einfaches Auswechseln
des Werkzeugschiebers zu ermöglichen, kann dieser einen Kugelzapfen aufweisen, der
mit einer Kugelpfanne der Kolbenstange des Schieberzylinders verbunden ist.
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Zur Kontrolle der gefertigten Werkstücke ist an der Presse ein jeden
vollständigen Hub registrierendes Zählwerk vorgesehen. Durch ein steckbares Schaltbrett
mit elektriscen Geräten können ferner elektrische Teile schnell und leicht ausgewechselt
sowie Störunger. auf einfache ireise beseitigt werden. Der automatische Arbeitsablauf
der Druckluftpresse mit dem Zierkzeugschieber kann durch %dschalter, Elektromagrietventile
und Geschwindigkeits-ilegulierventile gesteuert werden.
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Durch die leicht lösbare Verbindung mittels Verscraubung der übereinander
angeordneten Zylindereinheiten ist es auf einfache und schnelle Weise möglich, das
Tandemzyl iridersy ste;-a :a.t einer beliebigen Anzahl von je einen Druckkolben
aufweisenden
Zylindereinheiten auszurüsten. Man hat es demnach ohne
weiteres in der Hand, die Druckluftpresse lediglich nur durch Hinzufügen oder Entfernen
von Zylindereinheiten für die Erzeugung verschiedener Pressdrücke geeignet zu machen.
Durch die Überwachung des Luftdruckes der Presse durch ein Kontakt-Menometer ist
weiterhin eine automatische Feineinstellung des Pressdruckes möglich. Damit wird
den neuzeitlichen Herstellungsforderungen in der Fertigungstechnik dadurch
Rechnung getragen, daß die insbesondere für Kleingeräte der feinmechanischen und
elektrotechnischen Installations-Industrie bestimmten sowie druck- und bruchempfindlichen
Werkstücke einwandfrei hergestellt werden können.
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In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Die Fig. 1 zeigt die Druckluftpresse im teilweisen Längsschnitt
und die Fig. 2 die Druckluftschaltung dieser-Presse.
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Das Tandemzylindersystem 1 der Druckluftpresse nach Fig. 1 setzt sich
im wesentlichen aus einer Zylinderkopfeinheit 2, einer Zylinderbodeneinheit 3 und
zwei Zylinderzwischeneinheiten 4, 5 sowie drei gleichachsig angeordneten Druckkolben
6, ?, 8 zusammen.
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Die übereinanderliegenden Zylindereinheiten 3, 4, 5 besitzen Topfform.
Hierbei sitzt jeweils der Boden eines Zylinders auf dem Topfrand des folgenden Zylinders.
Sämtliche Zylindereinheiten 2 - 5 sind an den Stellen 9 miteinander leicht lösbar
verschraubt.
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Bein dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese Verschraubung der
Zylindereinheiten 2 - 5 dadurch erreicht, daß diese selbst als Schraubeinheiten
ausgebildet sind. Die Zwischeneinheiten 4@, 5 weisen an den Stellen 9, und zwar
an ihren Böden, Außengewinde und an ihren Topfrändern Innengewinde auf, während
die
Kopfeinheit 2 Außengewinde und die Bodeneinheit 3 Innengewinde
besitzt.
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Durch einen kleinen Bund 10 an den Durchgangsöffnungen 11 bzw. 15
der Zylindereinheiten 2, 4, 5 wird mit den Druckkolben 6 - 8 je ein ringförmiger
enger Spalt 12-geschaffen, die zu Seitenkanälen 13 des Tandemzylindersystems 1 führen.
Die Seitenkanäle 13 sind über Kanäle 16 der Zylinderkopfeinheit 2 mit der Vorlaufleitung
17 verbunden. Die Rücklauf -leitung 18 führt in die Zylinderbodeneinheit
3. Zwischen der Tandemzylindereinheit und der Vorlaufsleitung 17 ist ein Schnellentlüftungsventil
19 mit einem Schalldämpfer 20 geschaltet. Durch das Schnellentlüftungsventil 19
wird ein schneller Ablauf des Hubvorgangs und damit eine verhältnismäßig schnelle
Arbeitsfolge erreicht.
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Die an' den Innenwandungen der Zylindereinheiten 3, :+, 5 öeführten
Druckkolben 6, 7, 8 besitzen je einen zentralen Stutzen 14, die durch je eine Durchgangsöffnung
15 bzw. 1i der jeweils benachbarten darüberliegenden Zylindereinhei;, 4 bzw. 5 greifen.
Der Stutzen 14 des Druckkolbens ö rauet in die Kopfeinheit 2. Uie aus rig. 1 ersichtlich
ist, stehe die Druckkolben 6, 7, 8 mittels ihrer Stutzen 14 in formschlüssiger bzw.
in Wirkverbindung miteinander. Auf diese Weise werden die Bewegungen von dem Druckkolben
6 auf den Druckkolben 7 und von diesem auf den Druckkolben
8 übertragen.
| Bei Beaufschlagung der Kolben 6, 7, 3 durch die über die Vor- |
| lauf-Druckleitung 17 und die Kanäle 16, 13, 1a des Tandem- |
| zylindersystems 1 in die Zylinderräume gef Uhr te Drue'.l-..uf
t |
| wird sich der aus der TeildrUcken der einzelne-,., #'cl ben |
| zusammensetzende Gesamtdruck au den den @ler:@s:z,;@aberL:1 |
| aufnehmenden Druckstössel 21 das Druckkalbeus zbertg@ |
| Der nicht eingezeic:=ete Werkzeugoberteil wird mittels |
| seines Zapfens in einer Boarung 22 des fjruckstössels 21 durch |
| Schrauben 23 befestigt. Die Zylindereinheiten 2 - 5 sind |
| ferner nach außen und die Kolben ö, 7, @ an den Zylinderwä::- |
| den in an sich bekannter Weise abgedichtet. |
| Die Druckluftschaltung (Fig. 2) für das Tandemzylindersystem |
| 1 enthält auch einen an das Vierwege-.`#Iagzetventil 24 ange- |
| schlossenen Schalldämpfer 30 und ein Absperrventil 31. Zur |
| Reinhaltung und Sc"-iierang der Druckluftpresse ist in der |
| Druckluft-Zuführungsleitung noch ein Filter 28 und ein Öler |
| 29 angeordnet. |
| Der in der Vorlauflei tunü 17 auftretende, zum Tande -zylinder- |
| syste:n geführte Druck: wixd von den V-erwer;e-::agnetver.ti=
24 |
| (Pig. 2) gesteuert sowie von einem am St@:nderteil 2#, der |
| Presse befestigten Kontakt:nanometer 27 überwacht. Durch. das |
| Kontaktmanometer 27 wird ein gleichbleibe:.äer. Druck auf de:: |
| Druckstössel 21 des Kolbens 8 gewährleistet. hierdurch werden |
| Toleranzuni tersciede bei Press- und Szeatit teilen ausge;-l
iche n, |
| so das beispielsweise eine aietung auc von dünnwandigen |
| Teilen möglich. ist. |
| Das Tandez.zylindersystem kann sich selbstverständlich aus
mehr |
| als in der Zeichnung dargestellten Zylindereinheiten zusa=en- |
| setzen. Durch Erhöhung der Anzahl der Zylindereinheiten wird |
| eine Druckerhöhung u_nd durch Entfernen von Zylindereinheiten |
| aus der Presse ein Herabsetzen des Druckes erreicht, wobei |
| die Anzahl der Zylindereinheiten sich jeweils nach der Art |
| des herzustellenden Arbeitsstückes richtet. |
| ,Ein -i3.n Ständer 26 der Presse aageex@>:tes Zä:^1- |
| werk 3` m.i M :irii date @:@nclot@tx, 1__Ls .ie
33 .regis fr=iert |
| Mt dieederiur@g ergibt sich dadurch |
| eine der gefertigten Stückzahlen, - |
An der Presse ist weiterhin ein steckbares Schaltbrett 34 mit elektrischen
Geräten befestigt, durch das elektrische Teile schnell und leicht ausgewechselt
sowie Störungen erleichtert beseitigt werden können.
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Das Tandemzylindersystem der Druckluftpresse nach Fig. 1 arbeitet
noch mit einer ebenfalls mittels Druckluft automatisch genteuer ;,en Werkzeugschieberanordnung
zusamruen. Diese Werkzeugschieberanordnung enthält einen Schieberzylinder 35 mit
einem Kolben 36, der mit einer Zugstange 37 gelenkig verbunden ist. Diese Zugstange
37 weist an ihren rechten Ende 38 eine Kugelpfanne 39 auf, in die ein Kugelzapfen
40 eines auf einer Grundplatte 41 der Presse hin und her bewegten Werkzeugschiebers
42 greift. Durch diesen Schnellverschluß 39, 40 ist vor allem ein einfaches und
schnelles Auswechseln des Werkzeugschiebers 42 möglich. Auch entfällt durch diesen
ein Einrichten des auswechselbaren Werkzeugschiebers 42. Da ferner die Grundplatte
41 i=er am Presstisch bleibt, werden bei allen weiter verwendeten Werkzeugen Grundplatten
eingespart.
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Durch die automatische Druekluftsteuerung des Werkzeugschiebers 42
bleiben dem Bedienungspersonal die Hände frei, so daß es während des automatischen
Arbeitsablaufes der Presse die nächsten zu bearbeitenden Teile ergreifen kann.
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Die Werkzeugschieberanordnung wird ferner von zwei Geschwindigkeits-Regulierventilen
43, 44 (Fig. 2) druckluftgesteuert, die für die Einstellung der Vorlauf- bzw. Rücklaufgeschwin
digkeit des Werkzeugschiebers 42 dienen. Die Vorlauf- und Rücklaufgeschwindigkeiten
können hierbei stufenlos geregelt werden, wobei diese Geschwindigkeiten zweckmäßig
so gewählt werden, daß ein Herausfallen von sehr kleinen und leichten Teilen aus
der Aufnahme des Werkzeugschiebers 42 mit Sicherheit verhindert wird.
Die
Druckluftschaltung.nach Fig. 2 für die .-Jerkzeugschieberanordnung 35 - 42 enthält
noch ein vom Endschalter 25 der Tandemzylinderanordnung 1 gesteuertes Vierwege-Nragnetventil
45 mit einem Schalldämpfer 46. Ein Endschalter 47 (Fig. 1) der Werkzeugschieberanordnung
35 - 42 steuert das in der , Druckluftscäaltung für das Tandemzylindersystem 1 angeordnete
Vierwege-Magnetventil 24.
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Zur Verhütung von Unfällen befindet sich der Werkzeugschieber 42 mit
dem Werkzeugunterteil in seiner Arbeitsstellung innerhalb einer Fingerschutzabdeckung
45.
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Die Inbetriebsetzung der Presse reit den Werkzeugschieber kann auf
verschiedene Art und Weise erfolgen, beispielsweise durch eine Zweisand-, Fußschalter,
ScnaltschloB- oder Potozellenbetätigung. Bein Ausführungsbeispiel erfolgt die Inbetriebsetzung
der Presse durch Zweihandbetätigung, und zwar mittels zweier Tastschalter 48, 49
(Fig. 1). Die Tastschalter 48, `Y7 müsser, hierbei so lange gedrückt werden, bis
der Werkzeugschieber 42 in die Arbeitsstellung gelangt, in der er durch die Fingersc
utzariordrung 45 abgedeckt ist.
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Nac : dem, .-iniegen der zu verarbeitenden Teile in die Aufnawe des
Werkzeugschiebers 42 werden die zwei Tastschalter 48, 49 der Zweihandauslösung gedrückt.
Dadurch wird das Vierwege-Magnetventil 45 (rig. 2) erregt, das den Schieberzylinder
35 beauf schlagt. Der Werkzeugschiebbr 42 geht dann zurück und die Abluft entweicht
über den Schalldämpfer 46 (Fig. 2).
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Am Schlua dieser Bewegung, nach der der Werkzeugschieber 42 die aus
der Fig. 1 ersichtliche Stellung einnimmt, wird der Endschalter 47 der Jerkzeugschieberanordnung
35 - 42 betätigt. Dieser erregt das Vierwege-Magnetventil 24 für die Steuerung
| des Tandemzylindersys tems 1 (Fig. 1). Duyc:. die Druckluft
i |
| der Vorlaufleitung 17 wird dann das Tardemzylindersysiem 1
i: |
| Tätigkeit gesetzt, wodurch der Druckstössel 21 des '.%'olbea
cs |
| nach unten bewegt wirb:. Die Abluft entweichz dabei über den |
| Schalldämpfer 30 (Fig. 2). |
| Sobald der Werkzeugoberteil des Kolbenstössels 21 auf den |
| Werk- eugunzerteil des Schiebers 42 aufsetzt, baut sich der
am |
| Kontaktmanometer 27 eingestellte Druck auf. Bei Erreichen des |
| eingestellten Druckes schaltet dieser das t: i erwege-:.:ag
ne ;,ve til |
| %4 um. Durch die Druckluft der Rücklauflei tung 1 S wird Jann |
| vier Druckstössel ?1 ,mit dem W'ernzeugoberteil wieder na c::
oba;ä |
| gefahren. Die Abluft e:aweici:t dabei über das @chneller.tl;if- |
| tungsventil 19 bzw. de:: Schalldämpfer 20. DaMit wird ei:, |
| schnelles Hoc:."farirea ,:es Druckstössels 21 mit dem 1.rerkzeug- |
| Ocer Leil erreic::t. |
| In der oberen Stellung des Druckstössels 2 1
wird vier @a.;.sc@.a_ zer |
| 25 des Tandemzylindersystews 1 betätigt, der das Vierwege- |
| Magnetventil 45 der druckluf tgesteuerten iierkzeugsc::iebei#a:i- |
| ordnung umsteuert (Fig. 2), wodu-#c:: eine ümsc:äal tur.@;
J.r. de.-- |
| Sinne erfolgt, daß nunmerlr der Schieberzylinder 35 von der |
| anderen Seite her beaufs"lh lagt wird. Der i;erfzeugac:;ieber |
| wird somit wieder in seine rechte außerhalb der -ingersc ulz- |
| vorriehtung befindliche Ausgangsstellung gebrac:,t, i n der
dann |
| ein erneutes Einlegen der zu bearbeitenden Teile in die Auf- |
| nahme des Werkzeugac::.ebers 42 erfolgen kann. |