DE19941925A1 - Verstellplatte für eine Presse - Google Patents

Abstract

Eine Verstellplatte (20) für eine Stufenpresse (1) weist mehrere individuell einstellbare Werkzeugaufspannplätze (Lagereinrichtungen) auf. Jedem Aufspannplatz (15a, 16a, 17a, 18a) ist eine individuell anstellbare Verstelleinrichtung (25) zugeordnet. Sensoreinrichtungen (36) geben Rückmeldung über die eingestellte Verstellposition. Ebenso sind die Verstelleinrichtungen (25) mit individuellen Blockiereinrichtungen (51) verbunden. Die Verstellung und Blockierung erfolgt über entsprechende Hydraulikantriebe (35, 52) bzw. kann von Hand erfolgen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellplatte für eine Stufenpresse, insbesondere eine Stufenpresse zur Massiv­ umformung.

Bei der Massivumformung, bspw. mittels Schmiedepres­ sen, wird das Werkstück mit einem Werkzeug verformt, das in einen oberen und einen unteren Werkzeugteil geteilt ist. Während einer der Werkzeugteile in der Regel ruht und dazu auf dem Pressentisch einer Presse angeordnet ist, wird der andere Werkzeugteil relativ dazu bewegt und ist zu diesem Zweck mit dem Stößel der Presse verbunden. Der Stößel bestimmt mit seiner Bewegung die Relativbewegung zwischen den Werkzeugteilen. Zur Erzielung eines gewünsch­ ten Bearbeitungsergebnisses ist es dabei in der Regel er­ forderlich, dass der gewünschte untere Totpunkt des beweg­ ten Werkzeugteils, d. h. der Punkt der maximalen Annäherung beider Werkzeugteile beim Betrieb der Presse präzise ein­ gehalten wird.

Dazu sind Verstelleinrichtungen entwickelt worden, mit denen die Position wenigstens eines der Werkzeugteile verstellbar ist. Bspw. ist aus der DE-OS 25 30 400 eine als Keileinrichtung bezeichnete Einstelleinrichtung für eine Schmiedepresse bekannt. Zu der Keileinrichtung gehört ein ortsfest angeordneter Keil, auf dessen Schrägfläche ein zweiter gegensinnig gerichteter Keil aufliegt. Dieser ist von einem Elektromotor her über ein Spindelgetriebe längs verschiebbar. Eine Hydraulikeinrichtung dient der Sperrung und Freigabe bei der Verstellung der Keileinrichtung.

Diese Keileinrichtung sorgt für eine einstellbare Positionierung der festen Formen oder Gesenke in der Pres­ se. Die Keileinrichtung ist einstellbar, um die festen Formen anzuheben und abzusenken, so dass sie in Bezug auf die von dem Stößel getragenen beweglichen Werkzeugteile oder Werkzeuge passend angeordnet werden.

Aus der US-PS 2.979.975 hingegen ist eine Verstell­ einrichtung bekannt, die in den Pressenstößel integriert ist. Die Verstelleinrichtung dient zur Verstellung von an dem Stößel vorgesehenen Anlenkpunkten eines Kniehebelan­ triebs gegen den Stößelkörper. Den Anlenkpunkten sind dazu Keilgetriebe zugeordnet, zu denen jeweils ein quer zur Arbeitsrichtung des Stößels verstellbarer Keil gehört. Der Keil stützt sich an einer den Stößel zugehörigen sowie einer dem Anlenkpunkt zugehörigen Druckfläche ab und ist über eine Gewindespindel verstellbar. Diese ist über ein Getriebe von einem Motor angetrieben. Zur Indikation der Einstellung dient eine Mutter, die von einer an dem Stößel vorgesehenen Gewindespindel verstellt wird. Die Gewinde­ spindel ist mit dem Spindelantrieb der Keilverstellein­ richtung verbunden. Zusätzlich sind Endschalter vorgese­ hen, um den Motor der Verstelleinrichtung bei Erreichen des Endes des Verstellbereichs stillzusetzen.

Bei Pressen mit mehreren Werkzeugstufen betrifft die Einstellung des Stößels oder des Tischs alle Werkzeugstu­ fen gleichermaßen. Eine optimale Abstimmung der Stufen untereinander ist deshalb nur schwer zu bewerkstelligen.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung hier abzuhelfen und ein individuelles Verstellen der Einzel­ stufen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch eine Verstellplatte gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Die erfindungsgemäße Modulplatte weist einen Grund­ körper auf, an dem mehrere Lagereinrichtungen vorgesehen sind. Diese dienen der Einstellung jeweils eines Werkzeug­ teils, das sich mittel- oder unmittelbar an der Lagerein­ richtung abstützt. Die Lagereinrichtungen sind vorzugs­ weise in einer Reihe nebeneinander angeordnet und ermögli­ chen die individuelle Einstellung jedes angeschlossenen Werkzeugteils. Bspw. sind mit dieser Modulplatte die Stem­ pel individuell einstellbar, die zu mehreren Unterwerkzeu­ gen oder einem mehrere Werkstückpositionen aufweisenden Unterwerkzeug gehören. Die Verstellplatte dient somit vor­ zugsweise der Werkzeugeinstellung in Stufenpressen. Die Verstellplatte kann an dem Stößel oder dem Pressentisch eingesetzt werden, je nachdem ob das Oberwerkzeug oder das Unterwerkzeug in jeweils eine Werkzeugstufe repräsentie­ rende Einzelwerkzeuge aufgeteilt ist. Mit der Verstell­ platte können die Werkzeugteile nicht nur individuell, sondern auch übereinstimmend um ein gleiches Maß verstellt werden. Weitere Einstellvorrichtungen, etwa zur Stößel- oder Tischverstellung sind nicht erforderlich und können entfallen. Die Mehrfachanschaffung für Stößelverstellung und Keilverstellung in jedem Werkzeug entfällt.

Die Verstellplatte kann an dem Stößel angeschraubt werden und kann beim Werkzeugwechsel in der Presse ver­ bleiben. Sie muss beim Werkzeugwechsel nicht getauscht werden. Bei Bedarf kann sie jedoch entnommen werden, um z. B. einen höheren Einbauraum für ein 1-Stufenwerkzeug zu realisieren.

Jeder Verstelleinrichtung ist eine Antriebseinrich­ tung zugeordnet, mit der die Verstelleinrichtung indivi­ duell betätigt werden kann. Die Antriebseinrichtung er­ möglicht die Betätigung der Verstelleinrichtung ohne manu­ ellen Zugriff zu der Verstelleinrichtung und dem Arbeits­ raum der Presse.

Die Modulplatte ist zwischen Stößel und Werkzeug oder zwischen Tisch und Werkzeug in dem Arbeitsraum der Presse unterzubringen. Dabei wird angestrebt, den Arbeitsraum der Presse möglichst wenig einzuschränken.

Die Modulplatte ist mit Verbindungsmitteln zur lös­ baren Befestigung an dem Pressenstößel oder dem Pressen­ tisch versehen. Sie kann deshalb zum nachträglichen Nach­ rüsten von Pressen dienen.

Als Verstelleinrichtung dient vorzugsweise ein Keil­ getriebe, bei dem der Keil quer zu der Arbeitsrichtung der Presse bewegbar ist. Eine entsprechende, quer zur Arbeits­ richtung gerichtete Fläche des Keils findet Anlage an ei­ ner Druckfläche der Modulplatte. Eine dazu im spitzen Win­ kel stehende und somit schräg zur Arbeitsrichtung des Stö­ ßels verlaufende Druckfläche des Keils dient als Lagerflä­ che für einen verstellbaren Werkzeugteil oder ein Zwischenstück.

Die Modulplatte weist Halte- oder Befestigungsein­ richtungen zur festen Lagerung und Halterung von nicht verstellbaren Werkzeugteilen auf, die als Führung für ver­ stellbare Werkzeugteile dienen können. Dabei weisen vor­ zugsweise alle Lagereinrichtungen derartige nicht ver­ stellbare Befestigungseinrichtungen auf. Damit wird es möglich, ein Werkzeug mit nicht verstellbarem Führungsteil an der Modulplatte zu befestigen, wobei das Führungsteil dann den verstellbaren Werkzeugteil führt. Vorteilhafter­ weise ist mit dieser Aufgabenteilung von Führung und Ver­ stellung (die Verstellung übernimmt die Modulplatte, die Führung übernimmt das Werkzeug) eine vielseitig verwend­ bare und für unterschiedliche Werkzeuge geeignete Modul­ platte geschaffen.

Die Verstellantriebe der Modulplatte sind vorzugs­ weise Hydraulikantriebe oder alternativ Elektroantriebe. Zusätzlich ist vorzugsweise eine Sensoranordnung vorgese­ hen, die nicht nur Endlagen des Verstellbereichs, sondern darüber hinaus auch Zwischenpositionen erkennt und signa­ lisiert. Damit wird es möglich, die Werkzeugverstellung ferngesteuert, bspw. über eine zentrale Steuereinrichtung oder über eine Pressensteuerung vorzunehmen.

Zusätzlich ist die Verstelleinrichtung vorzugsweise mit einer Feststelleinrichtung gekoppelt, um eingestellte Positionen beim Betrieb der Presse zu halten. Die Fest­ stelleinrichtung wirkt vorzugsweise als Klemmeinrichtung an einer Stelle einer Getriebeverbindung zwischen dem Ver­ stellantrieb und der Verstelleinrichtung auf ein Getrie­ beelement ein.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung oder der Be­ schreibung sowie aus Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Stufenpresse in schematisierter Gesamt­ ansicht,

Fig. 2 eine Verstellplatte die an dem Stößel der Stu­ fenpressen nach Fig. 1 befestigt ist, in schematisierter Längsschnittdarstellung,

Fig. 3 die Verstellplatte nach Fig. 2, im Quer­ schnitt, und

Fig. 4 die Verstellplatte nach Fig. 3, in einer aus­ schnittsweisen Querschnittsdarstellung, in einem anderen Maßstab.

In Fig. 1 ist eine Stufenpresse 1 veranschaulicht, die einen in einem Pressengestell 2 über einen nicht wei­ ter veranschaulichten Antrieb in Richtung des Pfeils 3 auf- und abbewegbaren Stößel 4 aufweist. Unterhalb des Stößels 4 ist an dem Pressengestell 2 ein Pressentisch 5 ausgebildet, dessen Aufspannfläche 6 im Wesentlichen par­ allel zu einer Aufspannfläche 7 des Stößels 4 ist.

Auf dem Pressentisch 6 ist ein Unterwerkzeug 9 an­ geordnet, das mehrere Gesenke oder Werkstückaufnahmeposi­ tionen 11, 12, 13, 14 aufweist, die in einer Reihe ange­ ordnet sind. Ein Werkstück durchläuft diese Werkstückauf­ nahmepostionen 11 bis 14 nacheinander. Zum Werkstück­ transport ist ein nicht weiter veranschaulichtes Trans­ fersystem vorgesehen, das die Werkstücke taktweise von Werkzeugstufe zu Werkzeugstufe fortbewegt.

Den Werkstückaufnahmepositionen 11 bis 14 ist jeweils ein als Oberwerkzeug dienender Stempel 15, 16, 17, 18 zu­ geordnet, der, wie durch jeweils eine strichpunktierte Linie angedeutet ist, mit der jeweiligen Werkstückaufnah­ meposition 11 bis 14 fluchtet. Die Stempel 15 bis 18 sind an Werkzeugaufnahmepositionen 15a, 16a, 17a, 18a von einer Verstellplatte 20 getragen, die lösbar mit der Werkzeug­ aufspannfläche 7 des Stößels 4 verbunden ist. Sie dient der individuellen Stempeleinstellung.

Die Verstellplatte 20 ist in den Fig. 2 und 3 et­ was detaillierter veranschaulicht. Sie weist einen mehr­ teiligen Grundkörper 21 auf, der über Passstifte 22 an dem Stößel 4 bzw. seiner Werkzeugaufspannfläche 7 ausgerichtet ist. Zur Befestigung der Verstellplatte 20 an dem Stößel 4, dienen Befestigungsbolzen 24.

Die Verstellplatte 20 weist für jeden Stempel 15, 16, 17, 18 jeweils einen Keil 25 auf, der als Verstelleinrich­ tung dient und eine Schrägfläche 26 hat. Die Schrägfläche 26 dient als Verstell- oder Keilfläche. Jedem Keil 25 sind in Fig. 3 schematisch anhand strichpunktierter Linien angedeutete Befestigungseinrichtungen 27 zugeordnet, die der Befestigung des Werkzeuges an der Verstellplatte 20 bei den Werkzeugaufnahmepositionen 15a bis 18a dienen. Die Befestigungseinrichtung 27 sind bspw. Gewindebolzen.

Der Keil 25 weist eine quer zu der Arbeitsrichtung 3 des Stößels 4 ausgerichtete Anlagefläche 31 auf, die an einer in dem Grundkörper 21 angeordneten Druckplatte 32 Anlage findet. Die Druckplatte stützt sich auf ihrer ande­ ren Seite an dem Stößel 4 ab und ist im Übrigen mit dem Grundkörper 21 verschraubt.

Zur Verstellung des Keils 25 ist eine Gewindespindel 33 vorgesehen, die sich parallel zu der Druckplatte 32 erstreckt und endseitig in einem Drucklager 34 gefasst und drehbar gelagert ist. Das insbesondere aus Fig. 4 er­ sichtliche Drucklager 34 ist in dem Grundkörper 21 angeord­ net und verhindert eine axiale Verschiebung der Gewinde­ spindel 33, die mit ihrem gewindetragenden Ende mit einer entsprechenden Querbohrung des Keils 25 in Eingriff steht. Das ahdere Ende der Gewindespindel 33 ist nach außen ge­ führt und mit dem Abtrieb eines Hydraulikmotors 35 verbun­ den. Dieser ist über nicht weiter veranschaulichte Leitun­ gen mit einer Steuereinrichtung verbunden. Der Hydraulik­ motor 35 ist über seinen Abtrieb außerdem mit einem Win­ kelgeber 36 verbunden, über den die Drehposition der Ge­ windespindel 33 erfassbar ist. Der Positionssensor 36 ist ebenfalls mit der Steuereinrichtung verbunden. Alternativ kann der Keil 25 als Handbetätigungseinrichtung ausgebil­ det sein. Dazu kann er direkt von Hand verschoben werden. Es kann jedoch zur Verstellung desselben auch eine handbe­ tätigte Gewindespindel vorgesehen sein.

Eine Verstellung des Keils 25 wird durch eine spe­ zielle Sperreinrichtung 51 unterbunden. Zu dieser gehört ein Ringkolben 52, der mit einem an der Gewindespindel 33 vorgesehenen Ringflansch 53 zusammenwirkt. Der Ringflansch 53 stützt sich an einer Innenschulter 54, einer Durch­ gangsbohrung in dem Grundkörper 21 ab, durch die sich die Gewindespindel 33 erstreckt. An der Gegenseite des Flanschs 53 setzt sich die Gewindespindel 33 (ohne Gewinde) fort. Dieser Bereich ist von dem Ringkolben 52 umgeben, der in Nachbarschaft zu dem Flansch 53 einen sich radial nach außen erstreckenden und an seiner Umfangsfläche mit einer Dichtung 52a versehenen Abschnitt 55 aufweist. Die­ ser definiert mit einer gestuften Buchse 56, in der der Ringkolben 52 sitzt, einen mit Hydraulikfluid beaufschlag­ baren Arbeitsraum A. An der in Axialrichtung zu dem Ab­ schnitt 55 entgegengesetzten Seite ist der buchsenförmige Ringkolben 52 mit einer weiteren Dichtung 57 versehen, so dass der gebildete ringförmige Arbeitsraum A in beiden Axialrichtungen abgedichtet ist. Bei Beaufschlagung dieses Arbeitsraums mit Hydraulikfluid drückt der Ringkolben 52 mit seiner ringförmigen Stirnseite gegen den Flansch 53 und presst diesen gegen die Ringschulter 54, wodurch die Gewindespindel 33 gezielt blockierbar ist. Das Drucklager 31 wird von der axial fixierten Buchse 56 und der Ring­ schulter 54 in Verbindung mit dem Ringflansch 53 gebildet, der zwischen der Ringschulter 54 und der Buchse 56 sitzt. Wird der Arbeitsraum A druckentlastet, ist die Gewinde­ spindel 33 frei drehbar aber axial nicht verschiebbar.

Die Keile 25 bilden mit den Gewindespindeln 33 und den Hydraulikmotoren jeweils eine Verstelleinrichtung mit eigener Antriebseinrichtung, die durch den jeweiligen Hy­ draulikmotor 35 gebildet wird. Dadurch sind alle Lagerein­ richtungen bzw. Verstelleinrichtungen und Feststellein­ richtungen individuell ansteuerbar.

Das an der Verstellplatte 20 befestigte Werkzeug 15 ist aus Fig. 2 ersichtlich. Ein äußerer Werkzeugteil 41 ist fest an der Verstellplatte 20 gehalten. Der äußere Werkzeugteil 41 ist buchsenartig ausgebildet und dient als Führung für einen inneren Werkzeugteil 42, der durch den Keil 25 verstellbar ist. Dies vorzugsweise über ein Zwi­ schenstück 43, das von einer Trag- oder Abdeckplatte 45 der Verstellplatte 20 geführt ist. Die Abdeckplatte 45 ist Teil des mehrteilig aufgebauten Grundkörpers 21.

Die insoweit beschriebene Verstellplatte 20 arbeitet wie folgt:
Die Presse 1 wird an ihrem Stößel 4 zunächst mit der Verstellplatte 20 versehen, um eine für jede Werkzeugstufe individuelle Einstellung des Werkzeugs zu ermöglichen. Sind an den einzelnen Lagerstellen 27 die Stempel 15 bis 18 befestigt, kann durch entsprechende Betätigung der Hydraulikantriebe 35 jeder Stempel 15 bis 18 auf seine gewünschte Einstellposition gebracht werden. Ist die Pres­ se eingerichtet, werden die Hydraulikmotoren 35 (bspw. durch entsprechende hydraulische Ansteuerung) blockiert, um die Einstellposition beizubehalten und nicht zu ver­ ändern. Dies ist über die Positionssensoren 36 kontrol­ lierbar. Eine Verstellung des Keils 25 und somit eine Ver­ stellung des betreffenden Stempels 15 bis 18 ist jedoch jederzeit möglich.

Werkzeugwechsel erfolgt durch Lösen der Bolzen 27. Die Verstellplatte 20 verbleibt in der Presse 1. Bedarfs­ weise kann aber auch sie getauscht oder entfernt werden. Eine Verstellplatte 20 für eine Stufenpresse 1 weist mehrere individuell einstellbare Werkzeugaufspannplätze (Lagereinrichtungen) auf. Jedem Aufspannplatz 15a, 16a, 17a, 18a ist eine individuell anstellbare Verstelleinrich­ tung 25 zugeordnet. Sensoreinrichtungen 36 geben Rückmel­ dung über die eingestellte Verstellposition. Ebenso sind die Verstelleinrichtungen 25 mit individuellen Blockier­ einrichtungen 51 verbunden. Die Verstellung und Blockie­ rung erfolgt über entsprechende Hydraulikantriebe 35, 52, bzw. kann von Hand erfolgen.

Claims (12)

1. Verstellplatte (20) für eine Stufenpresse (1), insbesondere zur Massivumformung,
mit einem Grundkörper (21), der zur lösbaren Befesti­ gung an einem Pressenstößel (4) oder einem Pressentisch (5) eingerichtet ist,
mit einer Halteeinrichtung (45, 27), die jeweils zur Abstützung eines Werkzeugteils (15) eingerichtet und in oder an dem Grundkörper (21) angeordnet ist,
mit mehreren Verstelleinrichtungen (25), die der Hal­ teeinrichtung (27) zugeordnet sind,
wobei jeder Verstelleinrichtung (25) eine Antriebs­ einrichtung (35) zugeordnet ist.

2. Verstellplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Halteeinrichtung (45, 27) Kraftüber­ tragungselement (43) zugeordnet sind, die in einer Führung (45) in einer mit der Arbeitsrichtung (3) des Stößels (4) übereinstimmenden Arbeitsrichtung verstellbar gelagert ist.

3. Verstellplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Verstelleinrichtung (25) ein Keilge­ triebe mit einem quer zu der Arbeitsrichtung (3) des Stö­ ßels (4) bewegbaren Keil ist.

4. Verstellplatte nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass zu der Antriebseinrichtung (35) zur Ver­ stellung des Keils (25) ein Spindelgetriebe (33) gehört, das mit einem Verstellantrieb (35) verbunden ist.

5. Verstellplatte nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Verstellantrieb (35) ein Hydraulikan­ trieb ist.

6. Verstellplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Verstelleinrichtung (25) eine Sensor­ anordnung (36) zur Erfassung der Verstellposition zugeord­ net ist.

7. Verstellplatte nach Anspruch 4 und 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (36) ein Posi­ tionssensor ist, der mit dem Verstellantrieb (35) verbun­ den ist und dessen Position erfasst.

8. Verstellplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Antriebseinrichtungen (35) mit einer Steuereinrichtung verbunden sind und dass die Steuerein­ richtung derart beschaffen ist, dass die Antriebseinrich­ tungen (35) voneinander unabhängig betätigbar sind.

9. Verstellplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Verstelleinrichtung (35) mit einer hyd­ raulischen Blockiereinrichtung (51) verbunden ist.

10. Verstellplatte nach Anspruch 4 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung (51) direkt auf das Spindelgetriebe wirkt.

11. Verstellplatte nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Blockiereinrichtung (51) mit der Steu­ ereinrichtung verbunden ist.

12. Verstellplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Verstelleinrichtung (25) eine Handbe­ tätigungseinrichtung ist.