DE1930398A1

DE1930398A1 - Presse,insbesondere zum Feinstanzen

Info

Publication number: DE1930398A1
Application number: DE19691930398
Authority: DE
Inventors: Adam Axtmann
Original assignee: Maschinenfabrik Lorenz AG
Current assignee: Maschinenfabrik Lorenz AG
Priority date: 1969-06-14
Filing date: 1969-06-14
Publication date: 1970-12-23
Also published as: JPS514316B1; CH513723A; DE1930398C3; DE1930398B2; SU383256A3; FR2046773A1; CS161755B2; PL72773B1; FR2046773B1; US3640167A

Description

Der Patentanwalt Dipl.-Ing. W. Beyer 1930398

6000Frankfurt/main Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Jochem freiherr-vom-stein-strasseis

In Sachen: Az. ι

Maschinenfabrik Lorenz

Aktiengesellschaft -- '

Ettlingen / Baden

Presse, insbesondere zum Feinstanzen.

Die Erfindung bezieht sich auf Pressen, insbesondere zum Feinstanzen, mit zwei Stößelsystemen, an welchen jeweils eine Werkzeughälfte befestigt ist.

Beim Feinstanzen wird im Gegensatz zum sog. Freischnitt vor dem eigentlichen Stanzvorgang in den Werkstoffstreifen eine im wesentlichen die äußere Form des Werkstückes umrandende Ringzacke eingepreßt, wodurch verhindert wird, daß der Werkstoff beim Schneiden nachgezogen wird. Je nach Form, Art und Größe des Werkstücks ist die Preßplatte oder Matrize, welche die Ringzacke trägt und darüber den Werkstoffstreifen in unmittelbarer Nähe der Bearbeitungsstelle eingespannt hält, unterschiedlich großen Belastungen, insbesondere auch Querkräften, ausgesetzt. Um in allen Fällen einen einwandfreien Schnitt mit kleinsfcmöglicher Oberflächenraiirigkeit der Schnittflächen zu erhalten, ist es daher in Abweichung von der üblichen Halterung der Matrize an ihrem Stempelsystem über Bolzen zweckmäßig, in Fällen stärkerer Belastung die Matrize in einer einer sie ringförmig umgreifenden, axial wie auch radial abstützenden Fassung zu befestigen. Die ringförmige Fassung der Matrize bedingt jedoch, wiederum in zweckmäßiger Ausführung einen Ringkolben oder ein gleichwertiges kranzförmiges Stößelsystem mit der weiteren Folge, daß es bisher langwieriger Umrüstarbeiten bedurfte, um eine Presse von einem Werkzeug der einen Art auf das der anderen umzurüsten, denn es mußte jedesmal auch, das gesamte Stößelsystem ausgewechselt werden.

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Die auf die Vereinfachung und Verkürzung der Umrüstarbeiten zielende Erfindungsaufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens ein Stößelsystem aus zwei unabhängig voneinander betätigbaren koaxialen Kolbensystemen besteht, deren jedes wahlweise einzeln am Pressengestell festlegbar ist. Auf diese Weise entfällt bei einem Werkzeugwechsel der bisher notwendige Umbau des Stößelsystems vollständig, denn je nach Werkzeug braucht nur im einen Fall das radial innere, im anderen das radial äußere Kolbensystem festgelegt zu werden.

Da die Erfindung praktische Bedeutung hat insbesondere für Pressen zum Feinstanzen mit einem Werkzeug mit an einer Matrize ausgebildeter Ringzacke, welche sich vor dem Schneidvorgang in das Material eindrückt, ist in diesem Fall als vorteilhafte Ausgestaltung vorgesehen, daß das Stößelsystem mit den koaxialen, wahlweise benutzbaren Kolbensystemen die Werkzeughälfte mit der Matrize mit Ringzacke trägt. Hierbei wird die Matrize zweckmäßigerweise bei festgelegtem Innenkolben über eine sie radial und axial stützende Fassung mit dem Ringkolben verbunden, während bei festgelegtem Ringkolben die Matrize über Stützbolzen mit dem Innenkolben zu verbinden ist.

In besonders einfacher und zweckmäßiger Form kann in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung das Festlegen des inneren oder äußeren Kolbens bzw. eventuell statt dieser zur Anwendung kommender Kolbensysteme mittels Schrauben erfolgen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Presse gemäß der Erfindung, ausgerüstet

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mit einem an einem längsverschieblichen Ringkolben befestigten Werkzeug mit Ringzackenmatrize,

Fig. 2 in Teilansicht die Presse nach Fig. 1 nach der Umrüstung auf ein Werkzeug, dessen Matrize mit Ringzacke über Stützbolzen an einem zentralen Innenkolben befestigt ist.

Von der in Fig. 1 dargestellten Presse, welche insbesondere zum Feinstanzen vorgesehen ist, wurden, da nur dies für die Erfindung von Interesse ist, lediglich die zu den beiden zusammenwirkenden Stößelsystemen gehörenden Teile detailiert dargestellt. Es wurde dabei von einem hydraulischen Antrieb der Stößelsysteme ausgegangen. Dieser kann jedoch auch mechanischer Art sein oder eine Kombination aus mechanischem und hydraulischem Antrieb darstellen. Gleichfalls nur beispielsweise wurden Werkzeuge zur Ausführung eines sog. Gesamtschnitts dargestellt. Die erfindungsgemäße Presse kommt jedoch auch für ein Arbeiten mit sog. offenem Schnitt infrage.

Im Ausführungsbeispiel ist eine Feinstanzpresse mit einem Pressengestell 1 und zwei in horizontaler Richtung gegeneinander beweglichen Stöiielsystemen gezeigt. Das mit bezug auf Fig. 1 rechte dieser Stößelsysteme besteht im einzelnen aus einem Schlitten 2, der auf Wälzlagern 3 gelagert eine hin- und hergehende Bewegung ausführen kann, wobei als Antrieb ein in einem Zylinder 4· beidseitig durch Drucköl beaufschlagbarer Kolben 5 dient. Zur Verbindung des Schlittens 2 mit dem Kolben 5 dient ein in den Schlitten einschraubbarer, abgesetzter Stößel 6. Die DruckölZuleitungen zum Zylinder 4-yor und hinter den Kolben 5 sind mit 7 und 8 angedeutet, wobei die erstere Leitung während des Preß- und Schneidvor-

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ganges und die letztere während des· Rückhubes geöffnet ist. Die unterschiedlich großen Kolbenflächen tragen den erforderlichen Werten für die Antriebskraft und Geschwindigkeit während der Schnitt- bzw. RückzugsBewegung Rechnung.

Zur Erzielung eines Sehne11vorschubs ist ein auf dem Boden des Zylinders 4 ansetzender Kolben 9 vorgesehen, der in einen im Kolben 5 ausgebildeten Zylinderraum 10 hineinragt. In den letzteren wird Drucköl durch eine durch den Kolben 9 hindurchgeführte Leitung 11 gepreßt.

Auf der vorderen Stirnseite des Schlittens 2 ist das Werkzeug, z.B. mittels Schrauben 12, befestigt. Es besteht im einzelnen aus einer Werkzeugaufnähme 13, die auch Bohrungen für Führungsbolzen 14- enthält. Pest mit der Werkzeugaufnahme 13 und dem Schlitten 2 verbunden sind eine Matrize 15 sowie über Distanzstücke 16, 17 und 18 ein zentraler Stempel 19· Ringförmig zwischen diesem und der Matrize 15 befindet sich ein Auswerferstempel 20, der seinen Einzelantrieb über Stützbolzen 21 und eine Kolbenstange 22 durch ein im Schlitten 2 untergebrachtes hydraulisches Zylinder-Kolben-Aggregat 23 erhält.

Das mit bezug auf Fig. 1 linke Stößelsystem der Presse besteht aus einem fest im Pressengestell 1 Verankerten hydraulischen Zylinder 24, welcher in'koaxialer Anordnung einen Innenkolben 25 und einen Ringkolben 26 aufnimmt. Gemäß Fig. 1 ist der Innenkolben 25 über eine hintere Kolbenstange 27 und einen mit Schrauben 28 versehenen Flansch 29 am Pressengestell und dem Zylinder 24 festgelegt, so daß er praktisch einen Teil des Kaschinengestells bildet. Eine vordere, abgesetzte Kolbenstange 30 des Kolbens 25 stützt über Bolzen 31 (von denen nur einer gezeichnet ist) einen ringförmigen

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Stempel 32, welcher somit ebenfalls feststeht, der linken Werkzeughälfte ab.

Zum axial beweglichen Teil des linken Werkzeuges gehören eine Matrize' 33, auf deren vorderer Stirnfläche eine Ringzacke 34 ausgebildet ist, und ein zentraler Stempel 35. Beide sind mittels eines Werkzeughalters 36, der auch die Führungsbolzen .14 trägt und mit dem Ringkolben 26 verschraubt ist (Schrauben 37) mit dem letzteren verbunden. Dabei erfolgt die Abstützung des zentralen Stempels 35 über einen an seinem hinteren Ende ausgebildeten Flansch 38, an diesem angreifende Bolzen 39 und eine zwischen dem Werkzeughalter 36 und dem Ringkolben 26 eingespannte Stützplatte 40.

Der Vorwärtshub des Ringzylinders 26 erfolgt unter der Wirkung von Drucköl, welches durch eine Leitung 41 in den Zylinder 24 zwischen den Kolben 25 und den auf der Kolbenstange 30 des letzteren verschieblichen Ringkolben 26 geleitet wird. Zur Begrenzung der Vorwärtsbewegung dient ein in Form eines Hakens ausgebildeter Anschlag 42, der mittels Schrauben 43 am Zylinder 24 befestigt ist. Die Rückwärtsbewegung des Ringkolbens 26 bis zur Anlage am Zylinder 24 geschieht infolge des überwiegenden hydraulischen Drucks des rechtsseitigen Stößelsystems.

Die vorstehend im einzelnen beschriebene Presse arbeitet beim Stanzen wie folgt:

Durch ölzufuhr fzum Zylinder 10 wird die rechte Werkzeughälfte mit schnellem Vorschub gegen die linke Werkzeughälfte bewegt. In Abhängigkeit von der Kolben- bzw. Schlittenstellung wird ..dann die ölzufuhr auf die Zuleitung 7 umgeschaltet, so daß die volle Preß- bzw. Schneidkraft zur Verfügung steht. Nun

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beginrrc begitta^ zunächst gegen die Kraft des Hingkolbens das Einpressen der Ringzacke3^ an. der Matrize 33. Da die hydraulische Kraft des rechten Stößelsystems stärker ausgelegt ist als die des linken, wird jedoch unmittelbar hinter-' einander der Ringzylinder 26 bis zur Anlage beispielsweise eines vorderen Flansches gegen den Zylinder 24- zurückgedrückt und dann das Werkstück im Gesamtschnitt aus den Werkstoffstreifen S ausgestanzt. Die Schnitte entstehen hierbei durch das Eindringen des über den Kolben 25 abgestützten ringförmigen Stempels 32 in die Matrize 15 und gleichzeitig das Eindringen des rechten zentralen .Stempels 19 in den ringförmigen Stempel 32. Es entstehen dadurch beispielsweise ein ringförmiges Werkstück V/ und ein Butzen 3. Während das Werkstück W beim Rückhub des Schlittens 2 durch den Auswerferkolben 20 aus der rechten Werkzeughälfte ausgestoßen wird, drückt beim erneuten Vorgehen des Ringkolbens 26 in seine Ausgangsstellung der Stempel 35 als Auswerfer den Butzen aus der zentralen Bohrung des Stempels 32. Nachdem die beiden Stößelsysteme wieder auseinanderbewegt worden sind, kann der Werkstoffstreifen weiterrücken (auf eine Darstellung seines VorSchubantriebes wurde verzichtet) und durch Wiederholung des soeben beschriebenen Stanzvorganges jeweils ein weiteres Werkstück ausgestanzt v/erden.

Während es in Abhängigkeit der auszuführenden Stanzarbeit häufig nötig ist, mit einem Werkzeug und einer Werkzeughalterung der in Fig. 1 dargestellten.Form zu arbeiten, ■ genügt in anderen Fällen die einfachere, geringere Werkzeugkosten bedingende und daher, falls möglich, vorzuziehende Werkzeugform nach Fig. 2. Unterschiedlich ist jedoch nur das linksseitige Stößelsystem, das rechte Werkzeug und sein Antrieb sind dagegen in allen Fällen gleich, so daß auf eine ausführliche Darstellung verzichtet werden konnte.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 ist der Ringkolben 26 mittels an seinem vorderen Flansch angreifender Schrauben 44 am Zylinder 24 und somit am Pressengestell 1 festgelegt. Kit dem Ringzyliiider 26 wiederum verschraubt (Schrauben 37a) ist ein Werkzeughalter 45, der außer den Führungsbolzen 14 einen ringförmigen Stempel 46 trägt. Dieser Stempel ist somit ortsfest gehalten. Die beweglichen Teile des linken Werkzeuges, nämlich wiederum eine Matrize 47 mit Ringzacke 48 und ein zentraler Stempel 49 sind mit der vorderen Kolbenstange 30 des Kolbens 25 fest verbunden, die Matrize 47 indirekt über Stützbolzen 50 und einen auf das vordere Ende der Kolbenstange 30 aufgesetzten Halteflansch 51. Wie ersichtlich.ist bei der Ausführung nach Fig. 2 die Verschraubung 28 des Innenkolbens 25 mit dem Pressengestell 1 bzw. dem Zylinder gelöst. Durch Druckölzufuhr über eine durch 52 angedeutete Leitung wird der Kolben 25 nach rechts, durch den Andruck der rechten Werkzeughälfte wieder zurückgeschoben.

Der Stanzvorgang verläuft bei der Ausführungsform nach Pig. genauso wie bei der Konstruktion nach Fig. 1, denn unterschiedlich ist nicht die Funktion, sondern nur das linke Werkzeug und der Antrieb seiner beweglichen Teile,statt über den festgelegten Ringkolben 26 diesmal über den Innenkolben 25· Trotz dieses anderen Antriebssystems ist es jedoch beim Umrüsten der Maschine von einem Werkzeug nach Fig. 1 auf ein solches nach Fig. 2 nicht erforderlich, größere Veränderungen und einen weitgehenden Austausch des Stö3elsystens vorzunehmen, sondern es genügt, die Verankerung des Innenkolbens 25 mittels der Schrauben 28 zu lösen.und stattdessen den Ringkolben 26 mit Hilfe der Schrauben 44 festzulegen. Entsprechend einfach ist umgekehrt auch das Lösen bzw. Festziehen der beiden letztgenannten Verschraubungen beim Umrüsten von einem Werkzeug der in Fig. 2 gezeigten Art auf ein solches nach Fig. 1.

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©AD OBiGINAL

Alle Bewegungen der beiden Stößel ss'steme werden wegabhängig durch ein nicht dargestelltes elektro-hydraulisches Steuersystem gesteuert.

Ansprüche /

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Claims

Ansprüche

Presse, insbesondere zum Feinstanzen, mit zwei Stößelsys^emen, an welchen jeweils eine Werkzeughälfte befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Stößelsystem (24, 25» 26) aus zwei unabhängig voneinander betätigbaren koaxialen Kolbensystemen (25, 26) besteht, deren jedes wahlweise einzeln am Pressengestell (1, 24) festlegbar ist.
2. Presse zum Peinstanzen mit einem Werkzeug mit an einer Matrize ausgebildeten Ringzacke, welche sich vor dem Schneidvorgang in das Material eindrückt, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stößelsystem mit den koaxialen, v/ahlweise benutzbaren Kolbensystemen (25, 26) die Werkzeughälfte (36 bzw. 45) mit der Matrize (33 bzw. 47) mit Ringzacke (34 bzw. 48) trägt..
3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (33) bei festgelegtem Innenkolben (25) über eine sie radial und axial stützende Passung (Werkzeughalter 36) mit dem Ringkolben (26) verbunden ist.
4. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Matrize (47) bei festgelegtem Ringkolben (26) über Stützbolzen (50) mit dem Innenkolben (25, 30) verbunden ist.
5· Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Längsbeweglichkeit des.

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äußeren Kolbensystems (26) durch geeignete Haltemittel (4-2) begrenzt ist.
6. Presse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbensysteme (25, 26) mittels Schrauben (28, 4-4) am Pressengestell (1, 24·) festlegbar sind.
7. Presse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ölzufuhr zu je einem der Kolbensysteme (25, 26) entsprechend der Festlegung des anderen durch einen Wählschalter (nicht gezeigt) steuerbar ist.

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