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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Radialpresse mit einem zwei
Pressenjoche und eine Mehrzahl von Preßbacken umfassenden Preßwerkzeug
und einem dieses weitgehend umschließenden Gehäuse, wobei die Pressenjoche
einander bezüglich
der Pressenachse diametral gegenüberstehen und
mittels einer Antriebseinheit, die mindestens ein an dem Gehäuse festgelegtes
Antriebsaggregat umfaßt,
in einer zu der Pressenachse senkrechten Ebene geradlinig gegeneinander
bewegbar sind, und wobei ferner zumindest ein Teil der in den Pressenjochen
gelagerten Preßbacken
Gleitflächen
aufweist, welche jeweils mit einer Steuerfläche eines Pressenjochs oder
einer benachbarten Preßbacke
in der Weise zusammenwirken, daß bei
einer Annäherung
der beiden Pressenjoche sämtliche
Preßbacken
gleichförmig
auf die Pressenachse zubewegt werden.
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Eine
durch offenkundige Vorbenutzung bekannt gewordene, den
1 bis
3 der älteren
deutschen Patentanmeldung 19817882 entsprechende Radialpresse
der vorstehend angegebenen Art verfügt über ein durch einen abnehmbaren
Deckel verschließbares
Gehäuse.
Dieses umgrenzt einen im wesentlichen quaderförmigen Hohlraum, in dem die beiden
Pressenjoche angeordnet sind, und zwar eines stationär, das andere
verschiebbar. Auf das verschiebbare Pressenjoch wirkt dabei ein
Querschieber, der in einem kreiszylindrischen Hohlraum des Gehäuses, der
zugleich als Zylinder eines hydraulischen Antriebsaggregats dient,
verschiebbar geführt ist.
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Radialpressen
mit Jochwerkzeug weisen eine besonders geringe Erstreckung in Richtung
der Pressenachse auf, was diese Pressen für bestimmte Anwendungen gegenüber gattungsfremden
Pressen mit in Richtung der Pressenachse verschiebbarem Druckring
(vgl. z. B.
EP-A 196523 ) überlegen
macht.
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Darüber hinaus
sind Radialpressen bekannt, die hinsichtlich wesentlicher Merkmale
gattungsgemäß aufgebaut
sind, bei denen das Preßwerkzeug jedoch
nicht in einem Gehäuse
aufgenommen bzw. geführt
ist. Hier ist insbesondere auf die
DE-OS 4135465 zu
verweisen, gemäß welcher
die beiden Pressenjoche zueinander (ausschließlich) über zwei Zuganker, welche in
einem der beiden Pressenjoche verschiebbar geführt sind und die Preßkraft aus
der Antriebseinheit in das andere der beiden Pressenjoche einleiten,
geführt
sind. Des weiteren zählen
zum Stand der Technik Radialpressen mit einem geschlossenen (vgl.
1 der
DE-OS 4135465 sowie
US-A 4854031 ) bzw.
offenen (vgl.
6 der (
US-A 4785656 ) Rahmen. Gegenüber diesen
Konstruktionen zeichnet sich die ein Gehäuse aufweisende Radialpresse
der eingangs genannten Art durch maßgebliche Vorteile aus. So
ermöglicht
diese Bauweise, anders als die aus der
DE-OS 4135465 bekannten Konstruktionen,
eine radiale Beschickungsöffnung, was
die Einsatzmöglichkeiten
der Radialpresse günstig
beeinflußt.
Und gegenüber
der aus
6 der
US-A 4785656 bekannten offenen
Rahmenkonstruktion können
gattungsgemäße Radialpressen
mit Gehäuse
deutlich leichter ausgeführt
sein.
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Nachteilig
ist bei der bekannten gattungsgemäßen Radialpresse jedoch der
vergleichsweise hohe Aufwand, der mit der Durchführung verschiedener Wartungsarbeiten
wie beispielsweise dem Austausch verschiedener Gleit lagerbleche
verbunden ist. Auch die Fertigungskosten für das geschlossene Gehäuse sind
unerwünscht
hoch.
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Aus
diesen Nachteilen leitet sich die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende
Aufgabenstellung ab, die darin besteht, eine Radialpresse der eingangs
genannten Art zu schaffen, die sich durch reduzierte Herstellkosten
und einen besonders wartungsfreundlichen Aufbau auszeichnet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 bzw. dadurch gelöst,
daß das
Gehäuse aus
zwei einander gegenüberliegenden
Platten und einer Mehrzahl von Rahmenleisten zusammengefügt ist,
wobei die Pressenjoche zwischen den Platten geführt aufgenommen sind und die
Rahmenleisten sowie das mindestens eine Antriebsaggregat mittels
in die Platten eingreifender formschlüssiger Verbindungen zwischen
diesen festgelegt sind. Die erfindungsgemäße Radialpresse zeichnet sich
mit anderen Worten durch einen spezifischen mehrteiligen Aufbau
des Gehäuses
aus, für
den insbesondere die beiden einander gegenüberliegenden Platten charakteristisch
sind. Ferner ist für
die erfindungsgemäße Radialpresse
wesentlich, daß die
Rahmenleisten, durch welche der Abstand zwischen den beiden Platten
und somit der für
die Pressenjoche und die Preßbacken bereitgestellte
Hohlraum definiert wird, zwischen den beiden Platten festgelegt
sind und über
formschlüssige
Verbindungen in diese eingreifen. Entsprechendes gilt für das mindestens
eine Antriebsaggregat der Antriebseinheit. Das Gehäuse der
erfindungsgemäßen Radialpresse
ist somit aus besonders einfach und somit kostengünstig herstellbaren
Einzelteilen aufgebaut. Die Montage der erfindungsgemäßen Radialpresse
ist denkbar einfach, was ebenfalls zur Kostenminderung beiträgt. Für die Durchführung von Wartungsarbeiten
läßt sich
das Gehäuse
der erfindungsgemäßen Radialpresse
mit minimalem Aufwand zerlegen. Insbesondere ist nach Abnahme einer
der beiden Platten das durch die Pressenjoche und die Preßbacken
definierte Werkzeug gut zugänglich.
Ferner erweist sich als ein bedeutender Vorteil der erfindungsgemäßen Radialpresse,
daß der
Kraftfluß innerhalb
des Gehäuses
aufgrund der definierten Verbindungen präzise berechen- und beherrschbar
ist. Schließlich
ermöglicht
die vorliegende Erfindung die Herstellung unterschiedlicher Typen
derselben Modellreihe unter Verwendung einer erheblichen Anzahl
von Gleichteilen.
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Weiterbildung weisen die Platten auf ihrer jeweiligen
Innenfläche
benachbart den Rändern
Nuten auf, in welche Federn der Rahmenleisten und des mindestens
einen Antriebsaggregats eingreifen. Derartige Nut-Feder-Verbindungen
lassen sich mit höchster
Präzision besonders
kostengünstig
herstellen. Zweckmäßigerweise
weisen die Nuten dabei einen rechteckigen Querschnitt auf. Zwingend
ist dies jedoch nicht.
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Eine
andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, daß mindestens
eine Rahmenleiste eine Führungsfläche für das mindestens
eine innerhalb des Gehäuses
bewegliche Pressenjoch aufweist. Die Anordnung der Führungsfläche(n) für das mindestens
eine innerhalb des Gehäuses
bewegliche Pressenjoch an einer Rahmenleiste bzw. zwei Rahmenleisten
ist technisch besonders einfach. Dabei spielt es keine Rolle, ob
die Führungsfläche integraler
Bestandteil der betreffenden Rahmenleiste ist oder vielmehr durch
ein aufgesetztes Gleitblech gebildet ist.
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Bevorzugt
ragt das mindestens eine Antriebsaggregat nach außen aus
dem Gehäuse
heraus. Dieses gestattet einen besonders kompakten, leichten und
im Hinblick auf den Kraftfluß optimierten
Aufbau des Gehäuses.
Zudem können
im Sinne der bereits oben erwähnten
Modulbauweise in diesem Falle unterschiedlich dimensionierte Antriebsaggregate problemlos
an ein und demselben Gehäuse
festgelegt werden.
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Eine
wiederum andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, daß mindestens eine
der Platten mindestens einen Durchbruch aufweist, der sich in der
Bewegungsrichtung der beiden Pressenjoche zueinander erstreckt und
durch den einen mit einem Pressenjoch verbundenes Betätigungselement
für eine
Wegmeßeinrichtung
hindurchtritt. Dies ermöglicht
es, das Wegmeßsystem vollkommen
von dem Gehäuse
der Radialpresse zu trennen. Auf diese Weise lassen sich Einflüsse von Verformungen
des Gehäuses
eliminieren. Besonders bevorzugt ist der mindestens eine Durchbruch
auf der Arbeitsachse des Werkzeugs angeordnet, um den Einfluß von Verkippungen
der Joche zu minimieren. Es versteht sich, daß bei Radialpressen, die über zwei
innerhalb des Gehäuses
bewegbare Pressenjoche verfügen,
zweckmäßigerweise
zwei derartige Durchbrüche
für Betätigungselemente
für die
Wegmeßeinrichtung
vorgesehen sind.
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Gemäß einer
abermals anderen Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Antriebseinheit
mindestens einen einem Pressenjoch zugeordneten, in dem Gehäuse geführten, quer
zur Bewegungsrichtung der Pressenjoche zueinander verschiebbaren Querschieber,
dessen Bewegung über
eine Umlenkeinrichtung in Form eines Keilgetriebes in eine Bewegung
des zugeordneten Pressenjochs umgesetzt wird. Ein derartiger Querschieber
steift bei fortschreitendem Preßvorgang
infolge der stetigen Zunahme der Kontaktfläche zum zugeordneten Pressenjoch dieses
zunehmend aus. Das Pressenjoch kann dementsprechend schwächer dimensioniert
sein, verglichen mit einem der direkten Einwirkung des Antriebsaggregats
ausgesetzten Pressenjoch. Als Ergebnis läßt sich gemäß dieser Weiterbildung der
Erfindung ein besonders kompakter Aufbau der Radialpresse verwirklichen.
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Das
Keilgetriebe ist bevorzugt so ausgeführt, daß es eine Zwangskopplung des
betreffenden Querschiebers mit dem zugeordneten Pressenjoch darstellt.
Auf diese Weise werden Bewegungen des Querschiebers in beide Richtungen,
d. h. beim Schließen
wie auch beim öffnen
der Presse unmittelbar in eine Bewegung des zugeordneten Pressenjochs
umgesetzt. Speziell zum öffnen
der Radialpresse vorgesehene Federelemente sind auf diese Weise entbehrlich.
Dies ist wiederum von Vorteil im Hinblick auf einen besonders kompakten,
wartungsfreundlichen und kostengünstigen
Aufbau der Radialpresse.
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Eine
wiederum andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet
sich dadurch aus, daß beide
Pressenjoche in dem Gehäuse
verschiebbar geführt
sind. Vorteil dieser Weiterbildung ist insbesondere der vergleichsweise
große
Freiraum zwischen den Preßbacken
bei geöffnetem
Werkzeug und die Möglichkeit,
eine ggf. vorgesehene radiale Beschickungsöffnung (siehe unten) besonders
groß zu
dimensionieren. Auch das symmetrische öffnen und Schließen des
Preßwerkzeugs
erweist sich als vorteilhaft, insbesondere beim Einsatz der erfindungsgemäßen Radialpresse
im Rahmen von automatisierten Prozessen. Verfügt die Radialpresse dabei über zwei
Querschieber, von denen jeweils einer einem Pressenjoch zugeordnet
ist, so ist die Bewegung der beiden Querschieber bevorzugt über eine Synchronisationstraverse
synchronisiert. Das mindestens eine Antriebsaggregat, besonders
bevorzugt zwei Antriebsaggregate in Form von zwei Hydraulikzylindern,
wirkt/wirken zweckmäßigerweise
auf jene Synchronisationstraverse. Auf diese kann darüber hinaus
ein Eilantrieb wirken, der das rasche Schließen des Preßwerkzeugs vor Beginn des Kraftpressens sowie
das rasche öffnen
des Preßwerkzeuges
nach Abschluß des
Kraftpressens bewirkt.
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Die
Vorteile, die die vorliegende Erfindung bietet, kommen in besonderer
Weise zum Tragen, wenn das Gehäuse
eine einseitige radiale Beschickungsöffnung aufweist. Diese kann
insbesondere quer zu der Bewegungsrichtung der Pressenjoche zueinander
angeordnet sein. Bevorzugt ist dabei mindestens eine der Beschickungsöffnung benachbarte
Preßbacke
in zwei Segmente unterteilt, die zueinander korrespondierende Zentrierelemente
aufweisen. Beim Schließen
des Preßwerkzeugs
treten die Zentrierelemente der beiden Preßbackensegmente ineinander
und verschließen
auf diese Weise die radiale Beschickungsöffnung. Die vorstehend erläuterte radiale
Beschickungsöffnung
ist insbesondere von großem
Vorteil, wenn es um die Herstellung von Radialpressungen an gebogenen
und/oder endseitig aufgeweiteten Werkstücken geht, die sich nicht in
ein geschlossenes Preßwerkzeug
einführen
lassen. Auch im Rahmen der automatischen Bearbeitung von Werkstücken erweist
sich die vorstehend erläuterte
radiale Beschickungsöffnung
als besonders vorteilhaft, weil sie beispielsweise ermöglicht,
daß in einer
Vorrichtung gelagerte Werkstücke
zwischen den mindestens zwei Auflagepunkten mittels einer Radialpresse
radial verformt werden. Dies ist ein besonders wichtiger Aspekt
im Hinblick auf den Einsatz von Radialpressen an Industrierobotern.
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeichnung
veranschaulichten besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei
zeigt
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1 in
perspektivischer Ansicht eine Radialpresse nach der vorliegenden
Erfindung mitsamt der zugeordneten Bedien- und Steuereinheit sowie dem Ölbehälter mit
Motor und
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2 die
Radialpresse gemäß 1 bei
geöffnetem
Gehäuse.
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Die
in der Zeichnung veranschaulichte, in 1 zusammen
mit der zugeordneten Bedien- und Steuereinheit 1 sowie
den Ölbehälter 35 mit
Motor 36 gezeigte Radialpresse umfaßt ein Gehäuse 2, welches ein
Preßwerkzeug 3 umschließt. Das
Preßwerkzeug
umfaßt
dabei zwei Pressenjoche 4, 5 sowie insgesamt acht
Preßbacken 6 bis 13.
Aus Gründen
der Vereinfachung sind die Preßbacken
einteilig dargestellt. Dies schließt jedoch einen mehrteiligen
Aufbau der Preßbacken,
insbesondere indem diese jeweils aus einer Grundbacke und einem
auswechselbaren Preßbackenwechselteil
bestehen, nicht aus. Ebenfalls aus Gründen der Vereinfachung sind
in der Zeichnung die jeweils zwischen zwei Preßbacken angeordneten Federelemente,
insbesondere in Form von Schraubenfedern, nicht dargestellt, wie
sie bereits dem einschlägigen
Stand der Technik entnehmbar sind.
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Die
sechs Preßbacken 7, 8, 9, 11, 12, 13 sind ungeteilt,
während,
wie weiter unten näher
ausgeführt
wird, die Preßbacken 6 und 10 in
jeweils zwei Segmente 6a und 6b bzw. 10a und 10b unterteilt sind.
Die Preßbacke 8 ist
fest in dem oberen Pressenjoch 4 und die Preßbacke 12 ist
fest in dem unteren Pressenjoch 5 gelagert. Die dem oberen
Pressenjoch 4 zugeordneten Preßbackensegmente 6a und 10a sind
längs der
Stützflächen 14,
die mit der Bewegungsrichtung A der Pressenjoche 4 und 5 zueinander
einen Winkel von 45° einschließen, verschiebbar
geführt,
entsprechend sind die dem unteren Pressenjoch 5 zugeordneten
Preßbackensegmente 6b und 10b längs der
Stützflächen 15 verschiebbar
geführt.
Die Preßbacken 7, 9, 11 und 13 sind
jeweils auf einer Stützfläche 16 des
oberen bzw. unteren Pressenjochs 4 bzw. 5 sowie
auf einer Stützfläche 17 des
benachbarten Preßbackensegments 6a, 10a, 10b bzw. 6b geführt.
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Das
das Preßwerkzeug 3 umschließende Gehäuse 1 besteht
im wesentlichen aus zwei Platten 18 und 19 von
rechteckiger Form sowie drei Rahmenleisten 20, 21 und 22.
Die Rahmenleiste 21 ist dabei im Hinblick auf eine radiale
Beschickungsöffnung 23 in
zwei Abschnitte 21a und 21b unterteilt. Die Rahmenleisten 20 bis 22 sind
zwischen den beiden Platten 18 und 19 festgelegt.
Sie definieren den Abstand zwischen den beiden Platten und somit
den für
das Pressenwerkzeug 3 bereitgestellten Hohlraum. Auf der
der radialen Beschickungsöffnung 23 gegenüberliegenden
Seite des Gehäuses
ist eine Rahmenleiste nicht vorgesehen. Hier übernehmen die entsprechend
ausgeformten Zylinder dreier hydraulischer Kolben-Zylinder-Einheiten 24, 25 und 26 einer
Antriebseinheit 27 die Funktion einer Rahmenleiste. Hierzu
weisen die Zylinder 24 bis 26 eben solche Federn 28 auf
wie die Rahmenleisten 20 bis 22, welche in Nuten 29 eingreifen,
die auf den Innenflächen
der Platten 18 und 19 entlang der Ränder vorgesehen
sind.
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Die
beiden Platten 18 und 19 werden mit den Rahmenleisten 20 bis 22 sowie
den Zylindern 24 bis 26 der Antriebseinheit über eine
Mehrzahl von Schrauben verbunden.
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Die
Antriebseinheit 27 umfaßt neben den drei bereits erwähnten hydraulischen
Kolben-Zylinder-Einheiten 24 bis 26 eine Synchronisationstraverse 30 sowie
zwei Querschieber 31 und 32. Die Kolben jeder
der drei hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten 24 bis 26 wirken
auf die Synchronisationstraverse 30, welche in dem Gehäuse 2,
nämlich zwischen
den beiden Platten 18 und 19 sowie den beiden
Rahmenleisten 20 und 22 verschiebbar (Pfeil B)
geführt
ist. Die beiden Querschieber 31 und 32 sind mit
der Synchronisationstraverse 30 fest verbunden. Sie folgen
der Bewegung B der Synchronisationstraverse. Sie sind ebenfalls
in dem Gehäuse 2 durch
die Platten 18 und 19 sowie die benachbarte Rahmenleiste 20 bzw. 22 geführt. Zwischen
jedem der beiden Querschieber 31 und 32 und dem
zugeordneten Pressenjoch 4 bzw. 5 wirkt eine Umlenkeinrichtung
in Form eines Keilgetriebes. Auf diese Weise wird die Bewegung der
aus den beiden Querschiebern 31 und 32 sowie der
Synchronisationstraverse 30 bestehenden Einheit in eine
Bewegung A der beiden Pressenjoche 4 und 5 zueinander
umgesetzt.
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Die
hydraulische Ansteuerung der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten 24 bis 26 der
Antriebseinheit erfolgt dergestalt, daß der Hydraulikzylinder 26 dem
Eilantrieb beim Schließen
der Presse bis zum Beginn des Kraftpressens sowie dem öffnen der
Presse nach erfolgtem Kraftpressen dient, während die beiden Hydraulikzylinder 24 und 25 dem Schließen der
Presse während
des Kraftpressens dienen.
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Die
Platte 18 des Gehäuses
weist zwei Durchbrüche 33 auf,
die sich parallel zur Bewegungsrichtung A der beiden Pressenjoche 4 und 5 zueinander
erstrecken, und zwar im Bereich der auf der Pressenachse senkrecht
stehenden Arbeitsachse. Mit jedem der beiden Pressenjoche 4 und 5 ist
jeweils ein – nicht
dargestelltes – stiftförmiges Betätigungselement
für eine
Wegmeßeinrichtung 34 verbunden.
Die Wegmeßeinrichtung
umfaßt
einen kräftefrei
an der Platte 18 des Gehäuses 2 aufgehängten Bügel 37, der
zwei Geber trägt,
von denen jeder einem der beiden Pressenjoche zugeordnet ist. Über die
mit den Pressenjochen fest verbundenen, auf jeweils einen Geber
wirkenden Betätigungselemente
läßt sich
mittels der Wegmeßeinrichtung 34 der
Abstand der Pressenjoche 4 und 5 zueinander exakt
ermitteln, was die präzise
Steuerung des Preßvorgangs über die
Bedien- und Steuereinheit 1 ermöglicht.
Insbesondere wirken sich aufgrund der kräftefreien Aufhängung des
Bügels 37 der
Wegmeßeinrichtung 34 während des
Preßvorgangs
auftretende Verformungen des Gehäuses
nicht auf das Meßergebnis
der Meßeinrichtung 34 aus,
weil diese ausschließlich
unmittelbar den tatsächlichen
Abstand der beiden Pressenjoche 4 und 5 zueinander
längs der
Arbeitsachse ermittelt und auswertet.