DE19962094A1 - Vertikal arbeitende Presse mit integrierter Schwenkvorrichtung - Google Patents

Abstract

Bei hydraulischen Pressen besteht das Erfordernis, das obere Preßwerkzeug (8) zur Kontrolle oder Nachbearbeitung zugänglich zu machen. Insbesondere bei großen Pressen wird zu diesem Zweck die Aufspannplatte (6) des Pressenstößels (3) schwenkbar ausgeführt. Die Schwenkbarkeit der Aufspannplatte (6) war in der Vergangenheit auf etwa 90 DEG beschränkt, was nachfolgende Arbeiten in vertikaler Hängelage zur Folge hatte. Bei Preßwerkzeugen (8, 9) in einer Größenordnung von 2 m ist es bevorzugt, das Preßwerkzeug (8, 9) in horizontaler Lage von oben zu kontrollieren und zu bearbeiten. Die Erfindung ermöglicht es, die Aufspannplatte (6) einschließlich oberen Preßwerkzeugs (8) zu schwenken und anschließend auf Arbeitsbühnenniveau (14) horizontal abzulegen. Die in die Presse integrierte Schwenkvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer passiven Führungskulisse (11, 11a, 11b). Der Schwenkvorgang wird in zwei Phasen aufgegliedert. In der ersten Phase fährt der Pressenstößel (3) aufwärts und die dem schwenkenden Ende nachgeführte Führungskulisse (11, 11a, 11b) fungiert als horizontales Auflager (11a). Nachdem die stabile Hängelage erreicht worden ist, wird die Führungskulisse (11, 11a, 11b) neu ausgerichtet und die Ausspannplatte (6) mittels des gebogenen Profils der Führungskulisse (11b) kontrolliert in die horizontale Endlage abgesenkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine vertikale hydraulische Presse mit einer integrierten Schwenkvorrichtung, die ein Schwenken einer Aufspannplatte für ein Preßwerkzeug eines vertikal arbeitenden Pressenstößels ermöglicht.

Bei den in unterschiedlichen Ausführungen (vgl. Produktinformation von EOC, Hessmert, Hydraulische Werkzeug-Probierpressen, Hydraulische Tuschierpressen) bekannten vertikal arbeitenden hydraulischen Pressen wird zur Kontrolle oder Nachbearbeitung des Preßwerkzeugs entweder der gesamte Pressenstößel um eine horizontale Achse, die nahezu durch den Schwerpunkt des Pressenstößels verläuft, gedreht oder nur die Aufspannplatte des Pressenstößels um eine Achse parallel zu einer horizontalen Hauptträgheitsachse der Aufspannplatte am Rand der Aufspannplatte geschwenkt. Die Nacharbeit von oben in der horizontalen Lage des Preßwerkzeugs ist, insbesondere bei großen Preßwerkzeugen mit Abmessungen in der Größenordnung von 2 m, aus Gründen der Sicherheit, der Zeit und des Aufwandes, bevorzugt. Die drehbare Aufhängung des Pressenstößels hat den Nachteil, daß die erforderliche Planparallelität von Pressentisch zu Pressenstößel durch Kippen um die Drehachse als Folge unsymmetrischer Belastung während des Pressvorgangs beeinträchtigt wird. Dieser Effekt verstärkt sich mit zunehmender Größe und Presskraft der Presse. Zudem ist die Zugänglichkeit des gedrehten Preßwerkzeugs, aufgrund der Bauhöhe des Preßwerkzeugs einschließlich Pressenstößel, insbesondere bei Pressen, die nicht bis auf den Maschinentisch absenkbar sind, nur mit Hilfsvorrichtungen, beispielsweise Gerüsten, möglich. Daher ist es für große Pressen mit hohen Anforderung an die Fertigungsgenauigkeit üblich, den Pressenstößel mit einer schwenkbaren Aufspannplatte für das Preßwerkzeug auszuführen. Bei Pressen bisheriger Ausführung ist es jedoch nicht möglich, ohne externe Hilfsmittel die Aufspannplatte um volle 180° zu verschwenken und so eine Bearbeitung des liegenden Preßwerkzeugs von oben durchzuführen. Bisher sind die Nacharbeiten an den Preßwerkzeugen in vertikaler, nahezu hängender Anordnung der Aufspannplatte mit Preßwerkzeug durchgeführt worden. Die Erreichbarkeit des gesamten Preßwerkzeugs zur Kontrolle und Nacharbeit ist so nicht ohne Hilfsmittel möglich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, die Aufspannplatte einer Presse mit dem aufgespannten Preßwerkzeug schnell und sicher um 180° zu schwenken und an einem für die anschließende Nacharbeit gut zugänglichen Ort abzulegen.

Diese Aufgabe wird bei einer vertikal arbeitenden hydraulischen Presse mit vertikal geführtem Pressenstößel erfindungsgemäß dadurch erfüllt, daß die Schwenkvorrichtung mit einer Führungskulisse zusammenwirkt, durch die das freie Ende der Aufspannplatte über den gesamten Verschwenkweg derart geführt wird, daß die Aufspannplatte am Ende des Schwenkvorganges um 180° geschwenkt ist. Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, den Schwenkvorgang in zwei Phasen zu untergliedern. In der ersten Phase, in der der Pressenstößel hochfährt, wird das schwenkende Ende der Aufspannplatte des Pressenstößels, geführt mittels eines horizontalen Auflagers der nachfahrenden Führungskulisse, relativ zum Pressenstößel bis zum stabilen Hängen abgesenkt. In der zweiten Phase wird der Pressenstößel abgesenkt und die Aufspannplatte einschließlich oberem Preßwerkzeugs, geführt durch ein gebogenes Profil der passiven Führungskulisse, in die horizontale Endlage abgelegt.

Die Vorteile der Erfindung liegen in der sicheren und schnellen Verschwenkbarkeit der Aufspannplatte einschließlich Preßwerkzeugs und der anschließend erheblich erleichterten Zugänglichkeit des Preßwerkzeugs in der horizontalen Lage.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig, die schwenkbare Aufspannplatte mit Führungsstücken, beispielsweise Rollen, zu versehen, die in der ersten Phase des Schwenkvorganges, vor Erreichen der hängenden Gleichgewichtslage, die Aufspannplatte auf der nachgeführten Führungskulisse abstützen und in der zweiten Phase des Schwenkvorganges das schwenkende Ende der Aufspannplatte auf dem gebogenen Profil der Führungskulisse führen.

Dabei ist es vorteilhaft, die Führungskulisse mit einem horizontalen Auflager auszustatten, auf dem die schwenkbare Aufspannplatte während der ersten Phase des Schwenkens aufliegt. Das horizontale Auflager wird in der ersten Phase des Schwenkvorgangs derart nachgeführt, daß es sich stets unter dem Führungsstück des schwenkenden Endes der Aufspannplatte befindet.

Die Führung in der zweiten Phase des Schwenkvorgangs kann durch eine Führungskulisse erreicht werden, die ein an das Auflager anschließendes gebogenes Führungsstück besitzt, welches etwa horizontal ausläuft. Durch ein horizontales Auslaufen des Führungsstücks wird ein ruckfreies Absenken der Aufspannplatte gewährleistet.

Um die Führungskulisse während der ersten Phase des Schwenkens nachführen zu können und während des normalen Pressenbetriebs unwirksam zu machen, ist es sinnvoll, die Führungskulisse horizontal verschiebbar auszuführen. Hierbei ist es zu empfehlen, die Abmessungen des Führungsstücks mit den horizontalen Abmessungen der Führungskulisse abzustimmen, so daß während des normalen Pressenbetriebs eine Kollision ausgeschlossen ist.

Bei Pressen, bei denen bauartbedingt der Pressenstößel nicht bis auf das Niveau des Pressentisches absenkbar ist, läßt sich durch den Einbau eines linearen Stellantriebes zwischen dem an dem Pressenstößel fixierten Ende der Aufspannplatte und dem Pressenstößel selbst eine vollständige Absenkbarkeit erreichen. Die vollständige Absenkbarkeit ermöglicht das Erreichen der horizontalen Endlage.

Durch den Einsatz einer Arbeitsbühne auf dem Höhenniveau des Maschinentisches kann die Zugänglichkeit zu dem Preßwerkzeug nach dem Schwenkvorgang weiter verbessert werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Presse sieht vor, daß der Pressenstößel durch vier in den Untergrund eingelassene hydraulische Zugstempel betätigt wird und durch Zahnstangenzwangsführungen planparallel an den Seitenjochen der Maschine geführt ist. Die Zahnstangenzwangsführung kann durch Zahnstangen an den Seitenjochen, die sich im Eingriff mit Zahnrädern an dem Pressenstößel befinden, die an allen 4 Seitenjochen der Presse paarweise durch ein Getriebe synchronisiert sind, erreicht werden. Eine solche Zwangsführung verbessert die Planparallelität von Pressenstößel zu Maschinentisch.

Die Erfindung findet eine besonders sinnvolle Anwendung bei Tuschierpressen, welche die Nacharbeit des Preßwerkzeugs als zyklischen Arbeitsgang besitzt. Hier gewinnt die Sicherheit und Schnelligkeit bei verschwenken der Aufspannplatte mit Preßwerkzeug eine entscheidende Rolle.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Die einzelnen Zeichnungen beschreiben neben der räumlichen Anordnung auch die Abfolge des Schwenkvorgangs.

Fig. 1 Draufsicht auf die Presse der Fig. 2 mit der sie umgebenden Arbeitsbühne, geschnitten zwischen Pressenstößel und Aufspannplatte

Fig. 2-7 Seitenansichten der Presse in unterschiedlichen Stadien des Schwenkvorgangs

Die abgebildete hydraulische Presse besteht in ihrem Grundaufbau aus einem Pressengestell 1, welches sich in Seitenjoche 1a und Oberjoch 1b untergliedern läßt. Durch das Oberjoch 1b, die Seitenjoche 1a und den Maschinentisch 2 wird der Einbauraum der Presse begrenzt. Es handelt es sich um eine vertikal arbeitende Presse mit einem geführten Pressenstößel 3. Die vertikale Führung des Pressenstößels 3 auf seinem vertikalen Arbeitsweg wird durch vier Seitenjoche 1a gewährleistet.

Zur Verbesserung der Fertigungstoleranzen ist die Presse mit einer Zahnstangenzwangsführung bestehend aus vier Zahnstangen 4 und mit diesen im Eingriff befindlichen, durch gegenseitige Wellenverbindungen paarweise synchronisierten Zahnrädern 5.

Der Pressenstößel 3 trägt eine schwenkbare Aufspannplatte 6, die neben einer rotatorischen Schwenkbewegung um eine horizontale Achse 6a auch noch eine translatorische Vertikalbewegung zum vollständigen Absenken auf Maschinentischniveau mittels eines linearen Stellantriebs 7 ausführen kann.

Unter der Aufspannplatte 4 fixiert befindet sich ein Oberes Preßwerkzeug 8, welches gemeinsam mit einem Unterem Preßwerkzeug 9 ein Werkstück während des Preßvorgangs umformt. Der für den Preßvorgang erforderliche Krafteintrag findet durch vier in den Untergrund eingelassene hydraulische Zugstempel 10 statt, die den Pressenstößel 3 in vertikaler Arbeitsrichtung bewegen.

Soll das Preßwerkzeug 8, 9 nachbearbeitet werden, so ist der Pressenstößel 3 hochzufahren und das Untere Preßwerkzeug 9 aus den Einbauraum herauszufahren (Fig. 2). Anschließend wird eine Führungskulisse 11 so verfahren, daß sie sich mit dem horizontalen Auflager 11a unter einem als Führungsstück dienendem Auflagerad 12 der Aufspannplatte 4 des Pressenstößels 3 befindet. Ist die Führungskulisse korrekt ausgerichtet, wird der Pressenstößel 3 abgesenkt, bis das Auflagerad 12 der Aufspannplatte 4 die Führungskulisse 11 nahezu berührt (Fig. 3). Die Aufspannplatte 4 wird nun von dem Pressenstößel 3 derart entkoppelt, daß die Seite mit dem Auflagerad 12 auf der Führungskulisse 11 zu liegen kommt.

Während des anschließenden Anhebens des Pressenstößels 3 wird die Führungskulisse 11 gemäß des sich ergebenden Schwenkvorganges so nachgeführt, daß sich das horizontale Auflager 11a stets unter dem Auflagerad 12 der Aufspannplatte 4 befindet (Fig. 4). Sobald sich der gemeinsame Schwerpunkt der Aufspannplatte 4 und des oberen Preßwerkzeugs 8 unter der Aufhängung am linearen Stellantrieb 7 befindet, hebt das Auflagerad 12 von der Führungskulisse 11 ab und hängt frei im stabilen Gleichgewicht (Fig. 5).

Im Folgenden wird die Führungskulisse 11 so verfahren, daß das Auflagerad 12 der Aufspannplatte 4 auf dem gebogenem Profil der Führungskulisse 11b unter Absenken des Pressenstößels 3 auf den Ablagetisch 13 rollen kann (Fig. 6). Zur Erreichung der horizontalen Endlage senkt der lineare Stellantrieb 7 das fixierte Ende der Aufspannplatte bis auf den Ablagetisch 13 ab (Fig. 7). Die Kontrolle und Bearbeitung des oberen Preßwerkzeugs kann nun von der Arbeitsbühne 14 aus durchgeführt werden.

Claims (9)

1. Vertikal arbeitende Presse mit einem vertikal geführten Pressenstößel (3), der eine um eine horizontale Achse (6a) verschwenkbare Aufspannplatte (6) für ein Preßwerkzeug (8) aufweist, sowie mit einer in die Presse integrierten Schwenkvorrichtung zum Verschwenken der Aufspannplatte (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkvorrichtung mit einer Führungskulisse (11) zusammenwirkt, durch die das freie Ende der Aufspannplatte (6) über den gesamten Verschwenkweg derart geführt wird, daß die Aufspannplatte (6) am Ende des Schwenkvorganges um 180° geschwenkt ist.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Aufspannplatte (6) mit einem sich an der Führungskulisse (11) abstützenden Führungsstück (12) versehen ist.

3. Presse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskulisse (11) ein Auflager (11a) aufweist, auf welchem das Führungsstück (12) der Aufspannplatte (6) während einer ersten Phase des Schwenkvorganges bis zum Erreichen einer hängenden Gleichgewichtslage abgestützt ist.

4. Presse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskulisse (11) ein sich an das Auflager (11a) anschließendes gebogenes Führungsstück (11b) aufweist, welches etwa horizontal ausläuft.

5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskulisse (11) auf dem Maschinentisch (2) horizontal verschiebbar ist.

6. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager der Aufspannplatte (6) in Bezug auf den Pressenstößel (3) mittels eines linearen Stellantriebes (7) höhenverstellbar ist.

7. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse von einer Arbeitsbühne (14) auf dem Höhenniveau des Maschinentisches (2) umgeben ist.

8. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pressenstößel (3) durch vier in den Untergrund eingelassene hydraulische Zugstempel (10) betätigt wird und durch Zahnstangenzwangsführungen (4, 5) planparallel an den Seitenjochen (1a) der Maschine geführt ist.

9. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse eine Tuschierpresse ist.