DE2064440C3

DE2064440C3 - Mehrstufenpresse zur gleichzeitigen Herstellung von zwei ineinanderpassenden Hohlkörpern begrenzter Länge

Info

Publication number: DE2064440C3
Application number: DE2064440A
Authority: DE
Inventors: B Hof
Original assignee: Hatebur AG F B; Hatebur Umformmaschinen AG
Current assignee: Hatebur AG F B; Hatebur Umformmaschinen AG
Priority date: 1970-12-30
Filing date: 1970-12-30
Publication date: 1979-03-22
Also published as: NL161082C; US3736827A; AT324093B; CH546606A; DE2064440A1; NL7117491A; SE375027B; JPS5225989B1; GB1384396A; IT991526B; DE2064440B2; BE777429R; NL161082B

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrstufenpresse zur gleichzeitigen Herstellung von zwei ineinanderpassenden Hohlkörpern begrenzter Länge, z. B. Ringen, wobei ein teilhohler, stufenförmiger Zwischenrohling; bei dem die beiden vorgeformien Hohlkörper durch einen praktisch quer zur Rotationsachse verlaufenden Steg miteinander verbunden sind, in dem letzten Werkzeug in einem Zug durch Scheren getrennt und der kleinere, innere Teilhohlkörper gelocht wird, v/ozu das aus einer ortsfesten Matrize mit einer beweglichen Patrize bestehende Werkzeug einen hohlen Scherstempel und einen entsprechenden Scherring aufweist, sowie einet Lochstempel mit zugehörigem Loch-Gegenring, wobei der mit dem in der Patrize angeordneten hohlen Scherstempel zusammenwirkende Scherring, der auch als Werkstückauflage dient, ortsfest in der Matri/c gelagert ist und der den kleineren, inneren Teilhohlkörper abstützende Loch-Gegenring über ein hydraulisches, mit Zu- und Ableitung versehenes Druckkissen wahrend des Locht;ηs ortsfest und während des Trunnens nachgiebig abgestützt ist, wobei die Ausstoßung des kleineren, inneren Hohlkörpers mittels des in der Mu-

ao trize befindlichen Loch-Gegenringes erfolgt und der Lochstempel relativ zum .Scherstempel, den ein ortsfester Abstreifer /um Entfernen des Außenhohlkörpers umgreift, mittels eines Nocken- bzw. Kurbeltriebes ver schiebbar gelagert ist, nach Patent 19 40 379.

as Mit einer Mehrstufenpresse mit dem vorstehend genannten Aufbau nach dem Hauptpatcnt 19 40 379 ist erreicht, daß ein frühzeitiges Zentrieren des Prcßrohiingcs, und zwar in bezug auf die beiden Innendurchmesser, möglich wird und die Voraussetzungen für eine wirkungsvolle Kühlung geschaffen werden, um so die Standzeit der Werkzeuge wesentlich /u erhöhen. Im einzelnen ist erreicht, daß der Vorpreßling vor dem Schervorgang auf den Scherstempcl aufgeschoben wird, woraus die einwandfreie Zentrierung des Vorpreßlingcs resultiert und die Lochung stets koaxial und zentrisch erfolgt.

Bei einer Mehrstufenpresse nach dem Haupipatcnt 19 40 379 kann es bei gewissen Werkstückgrößen von Nachteil sein, daß der Nockentrieb starken Wechselbelastungen unterworfen ist, da er die beim Lochen und Trennen auftretenden Kräfte auf kleinster Fläche aufnehmen und übertragen muß. Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Weg aufzuzeigen, wie mittels des Druckkissens der den inneren Teilhohlkörper abstützende Loch-Gegenring nachgiebig abzustützen ist und seine Bewegungen mittels des Druckkissens zu steuern sind.

Die Erfindung besteht darin, daß in das innerhalb der Matrize ausgebildete Druckkissen das Druckmittel über in der Wandung der Matrize vorgesehene Zuführkanäle einleitbar ist, daß ferner ein den Bewegungsraum druckmitteldicht abschließendes Steuerorgan vorgesehen ist, daß der Nockentrieb mit dem Loch-Gegenring über einen im Loch-Gcgenring axial gleitend geführten Steuerbolzcn verbunden ist, welcher eine Längsbohrung aufweist, die jeweils mit mindestens einer zum Loch-Gegenring offenen Querbohrung sowie mit mindestens einer weiteren, in einen Entspannungsraum einmündenden Querbohrung verbunden ist, und daß der axiale Abstand zwischen der dem Bewegungsraum zugewandten Stirnfläche des Loch-Gegenringes und der dem Bewegungsraum zugewandten Randkante der Querbohrung vor dem Einleiten des Lochvorganges am Hohlkörper mindestens dem bis zur

<5 Beendigung dieses Lochvorganges erforderlichen Hub des Lochstempels entspricht.

Hierdurch ist zusätzlich erreicht, daß die hydraulische Steuerung des Scher- und Lochvorganges von den

vorangehenden Umformstationen unabhängig erfolgt und daß ferner die Nachteile der Linienberührung bei Kurvensieuerungen vermieden werden.

Im einzelnen kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dafli das Steuerorgan als ein in Schließrichtung federnd vorbelastetes Rückschlagventüelement ausgebildet ist und daß am Steuerbolzen zwischen den Querboh,rungf:n ein an der Stirnfläche des Loch-Gegenringes unschlagbarer Umfangsflansch vorgesehen ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung, teilweise im Schnitt die Steuervorrichtung der Mehrstufenpresse und

F i g. 2 bis 6 die Funktion der Mehrstufenpresse in verschiedenen Arbeitsphasen.

In F i j;. 1 sind unter Verzicht auf unwesentliche Einzelheiten eine in ihrer Gesamtheit mit 6 bezeichneten Patrize sowie eine Matrize 7 schematisch dargestellt. Die Patrize 6 umfaßt einen stangenförmigen Lochstempel Hl₁ der über den Schlitten 41 mit dem Kurbeltrieb 4Sa, bestehend aus Kurbetzapfen 41£>, Pleuel 4Jc und Pleuelzapfen 41 e, starr verbunden ist. Der kurbelzapfen 411 b rotiert in dem durch den Pfeil 42 angedeuteten Drehsinn und zwingt dadurch der Patrize 6 eine hin- und hergehende, durch den Doppelpfeil 71 angegebene Bewegung auf.

Auf dem Lochstempel 11 ist ein Scherstempel 10 axial gleitbar gelagert. Der Scherslempel 10 ist hülsenförmig ausgebildet und weist in seinem Mittelbercich einen ringförmigen Anschlagbund I la auf. Eine Schraubenfeder 43 sucht den Anschlagbund 1 la ständig gegen die Stirnwand eines Führungsgehäuses 44 zu drücken. In dieser in F i g. 1 dargestellten Endlage fluchtet die Vorderkante des Scherstempels JO mit derjenigen des Lochstempel 11.

Die koaxial zur Patrize 6 gegenüberliegend angeordnete Matrize 7 weist in einem Matrizengehäuse 14a/ll4/> einen Scherring 17, einen Loch-Gegenring 20, einen Stoicrboizen 22a, ein Rückschlagventüelement 45 und eine.) Nockentrieb auf, bei dem zur Betätigung der Auswerferstange 22 der Winkelhebel 23 vorgesehen ist, di;r um eine Achse 25 schwenkbar gelagert ist und am einen Ende eine Einstellschraube 46, am anderen Ende eine lose Rolle 47 aufweist. Die Rolle 47 rollt am Umfang einer Kurvenscheibe 24 ab und wird durch eine Feder 48 in ständiger Berührung mit der Kurvenscheibe 24 gehalten.

Funktion und Wirkungsweise dieser Teile ergeben sich aus den vergrößerten Schnittdarstellungen gemäß den F i g. 2 bis 6, wobei nier nur der mittlere Teil der Einrichtung dargestellt ist und die an sich bekannten Antriebsmechanismen weggelassen sind.

Wie F i g. 2 zeigt, sind die beiden Teile 14a und 14/) des Matrizengehäuses mittels Schrauben 49 miteinander verbunden. Im vorderen Bereich des Matrizengehäuses befindet sich der bereits erwähnte Scherring 17, in dessen Bohrung der Loch-Gegenring 20 axial gleitbar gelagert ist. Der Querschnitt des hülsenförmig ausgebildeten Loch-Gegenringes 20 ist praktisch T-förmig, wobei der ringförmige Bund 20a mittels eines O-Ringes 50 gegen die Wandung des Bewegungsraumes 51 abgedichtet ist.

In der !Bohrung des Loch-Gegenringes 20 ist der Steuerbolüen 22a gleitbar gelagert. Der in F i g. 1 in seiner vordersten Endstellung gezeigte Steuerbolzen 22a besteht au;> einem Rundstab, welcher in seinem vorderen Eiereich einen Umicngsflansch 22b aufweist und ferner eine koaxiale Längsbohrung 52 besitzt. Die Längsbohrung 52 ist über drei untere, bzw. drei obere Querbohrungen 58 bzw. 59 mit dem Umfang des Steuerbolzens 22a verbunden. Die oberen Querbohrtingen 59 münden in einen die Auswerferstange umgebenden Entspannungsraum 60.

Im Matrizengehäuse 14a/146/14c sind zwei Zuführungskanäle 61 und 62 vorgesehen, welche über einen ZufUhrkanal 63 miteinander verbunden und an eine

ίο nicht dargestellte hydraulische Anlage, beispielsweise das Kühlwassersystem der Presse, angeschlossen sind. Das hydraulische Medium, beispielsweise Kühlwasser mit einem Druck von 1,4 atü, strömt in Pfeilrichtung in die beiden Zuführungskanäle 61 und 62 ein und gelangt

is über den Kanal 64 in den oberhalb des Rückschlagventilelementes 45 befindlichen Raum 65. Das Rückschlagventüelement 45 wird durch eine Schraubenfeder 66 im Zusammenwirken mit dem in dem Uewegungsraum 57 herrschenden Druck gegen einen im Gehäuseteil 146

ao vorgesehenen Sitz 67 gedrückt und verhindert in dieser

Stellung das Oberströmen des hydraulischen Mediums

von der Flüssigkeitskammer 51 in der Raum 65 und umgekehrt.

Grundsätzlich könnte das Rückschlagventüelement

iS 45 auch ohne die Schraubenfeder 66 arbeiten, wobei es jeweils nur durch den einseitig wirkenden Überdruck betätigt würde. Beim Fehlen der Schraubenfeder 66 würde das Rückschlagventüelement 45 somit geschlossen, sobald der im Druckkissen 51 herrschende Druck denjenigen des Raumes 65 übersteigen würde.

Der zu lochende und zu trennende Vorpreßling 1 enthält, wie F i g. 2 zeigt, in stufenförmiger Anordnung einen Hohlkörper 2, welcher über einen Steg 3 mit einem kleineren Hohlkörper 4 verbunden ist. Die freie Stirnwand 5 des kleineren Hohlkörpers 4 ist durchgehend geschlossen. Zwecks Herstellung zweier Ringe, welche beispielsweise als Wälzlagerringe Verwendung finden können, müssen einerseits die beiden Hohlkörper 2 und 4 durch Abscheren des Steges 3 voneinander getrennt werden, während andererseits der kleine Hohlkörper 4 durch Ausstoßen der Stirnwand 5 gelocht werden muß.

In der in F i g. 2 dargestellten Phase des Loch- und Trennvorganges ist der Vorpreßling 1 zwischen den

4S Stirnflächen des Lochstempels U und des Steuerbolzens 22a eingespannt. Der den Lochstempel 11 bewegende Kurbeltrieb 41a befindet sich etwa in der in F i g. I dargestellten Lage und zeigt somit die Tendenz, den Lochstempel 11 im nächsten Augenblick in den

So Loch-Gegenring 20 hineinzudrücken. Der durch die Feder 43 (F i g. 1) belastete Scherstempel 10 liegt auf der Innenschulter des Vorpreßlings 1 auf.

Gemäß F i g. 3 hat der in Richtung des Pfeiles 68 in den I och-Gegenring 20 eindringende Lochstempel Il

SS die Stirnwand 5 des Vorpreßlings im Zusammenwirken mit der kreisringförinigen Abscherkante 20r des Loch-Gegenringes 20 ausgestanzt und schiebt nun den kreisscheibenförmigep Stanzkörper vor sich her. Der Steuerbolzen 22a wird hierbei durch den Lochstempel U ins Innere des Matrizengehäuses zurückgedrückt. Die Mündung der Querbohrung 58 gleitet hierbei bis zum Erreichen der in F i g. 3 dargestellten Lage in der Innenwandung der Bohrung des Loch-Gtgenringes 20 entlang und wird somit geschlossen gehalten. Das im Bewegungsraum 57 enthaltene Medium kann somit noch nicht entweicncn, und der Loch-Gegenring 20 kann dem Stempeldruck nicht nachgeben, da der in dem Bewegungsraum 57 herrschende Druck auf die

Ringfläche 206 des Loch-Gegenringes 20 wirkt; der sich vorwärtsbewegende Schlitten 41 (Fig. I) drückt somit zunächst nur die Feder 41 zusammen.

Sobald die Vorderkante des Schlittens 41 jedoch auf die ihr zugewandte Stirnseite des Scherstempels 10 (Fig. 1) auftrifft, wird der Scherstempel zwangsläufig mitgenommen. In dieser Phase ragt die Mündung der Querbohrung 58 bereits etwas in den Bewegungsraum 57 hinein, so daß das in dieser befindliche Medium durch die Längsbohrung 52 in den Entspannungsraum 60 abströmen kann. Der .Scherstempel schiebt den gelochten Vorpreßling 1 somit weiter vor sich her, bis zunächst die in Fig.4 gezeigte Lage erreicht wird. In dieser Lage liegt die Außenschulter des Vorpreßlings 1 auf der ringförmigen Stirnfläche des ortsfesten Scherringes 17 auf; da der Scherstempel 10 jedoch zwangsläufig weiter bewegt wird, erfolgt nun das Abscheren des kleineren Hohlkörpers 4 im Zusammenwirken der beiden ππ^σίοΓϊϊ!!^σ£ί! Schsrksnten des Schsrsisirn^sls 10 und des Scherringes 17. Nach dem Abschervorgang befinden sich die Einzelteile des Vorpreßlings 1 in der in F i g. 5 veranschaulichten Lage.

Während des gesamten Vorschubs des Scherstempels 10 wurde somit der Loch-Gegenring 20 unter Verdrängung der in dem Bewegungsraum 57 enthaltenen Flüssigkeit zurückgeschoben, wobei das Rückschlagventilelement 45 in Anbetracht des im Raum 57 herrschenden Überdrucks geschlossen gehalten wurde. Das Rückschlagventilelement 45 behält seine Schließlage dann bei. wenn die von Raum 65 auf die Ringfläche 45a wirkende Kraft Pi im Maximum gleich der Summe der auf die Unterseite 450 des Ruckschlagventilelemcnts 45 wirkenden Kraft Pi und der Schließkraft der Feder 66 ist (F ig. 5).

Nach Erreichen der in F i g. 5 dargestellten Phase S zieht sich die Patrize 6 unter dem Einfluß des Kurbelmechanismus 41a in Richtung des Pfeiles 69 zurück und nimmt dabei die beiden Abschnitte 2 und 4 des Vorpreßlings mit. Der Abschnitt 2 wird hierbei durch einen im Rückzugsbereich des Scherstempels befindlichen

ίο Abstreifer 27 abgestreift und fällt nach unten, während der Abschnitt 4 abgestreift wird, sobald sich der Scher stempel 10 unter dem Einfluß der Feder 43 (Fig. I) wieder über den vorderen Abschnitt des Lochstempels It schiebt.

Der in der Matrize verbliebene Stanzkörper 5 wird anschließend durch eine Bewegung des Steuerbolzens 22a in Richtung des Pfeiles 70 ausgeschoben. Bei dieser durch die Steuerkurve 13 verursachten Vorschubbe··¹ ■·: gung des Sicücrbcir.cris 22s ίπίίί der l/MifangsilanscM 220 auf die ihm zugewandte Stirnfläche des Loch-Gegenringes 20 und schiebt diesen wieder in seine Ausgangsstellung nach F i g. 1. Da bei dieser Verschiebebewegung des Loch-Gegenringes 20 in den Bewegungsraum 57 ein Unterdruck entsteht, öffnet das Rück-

»5 schlagventilelement 45 den Zufluß, und das Druckmedium strömt über die Leitungen 63 und 64 in den Bewegungsiaum 57 ein Ein Abströmen der Druckflüssigkeit ist nich möglich, da die Querbohrung 58 in dieser Lage bereits wieder verdeckt ist.

Die Presse ist somit für den nächsten Loch- und Trennvorgang bereit.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Mehrstufenpresse zur gleichzeitigen Herstellung von zwei ineinanderpassenden Hohlkörpern begrenzter Länge, z. B. Ringen, wobei ein teilhohler, stufenförmiger Zwisehenrohling, bei dem die beiden vorgeformten Hohlkörper durch einen praktisch quer zur Rotationsachse verlaufenden Steg miteinander verbunden sind, in dem. letzten Werkzeug in einem Zug durch Scheren getrennt und der kleinere, innere Teilhohlkörper gelocht wird, wozu das aus einer ortsfesten Matrize mit einer beweglichen Patrize bestehende Werkzeug einen hohlen Scherstempel und einen entsprechenden Scherring aufweist, sowie einen Lochstempel mit zugehörigem Loch-Gegenring, wobei der mit dem in der Patrize angeordneten hohlen Scherstempcl zusammenwirkende Scherring, der auch als Werkstückauflage dient, ortsfest in der Matrize gelagert ist und der den kleineres, inneren Teilhohlkörper abstützende Loch-Gegenring über ein hydraulisches, mit Zu- und Ableitung versehenes Druckkissen während des Lochens ortsfest und während des Trennens nachgiebig abgestützt ist, wobei die Ausstoßung des kleineren, inneren Hohlkörpers mittels des in der Matrize befindlichen Loch-Gegenringe.5 erfolgt und der Lochstempel relativ zum Scherstempel, den ein ortsfester Abstreifer zum Entfernen des Außenhohlkörpers umgreift, mittels eines Nocken- bzw. Kurbeltriebes verschiebbar gelagert ist, nach Patent 1940379, dadurch gekennzeichnet, daß in das innerhalb der M?*.rize (7* ausgebildete Druckkissen (51) das Druckmittel über in der Wandung der Matrize (7) vorgesehene Zv'iihrkanäle (61, 62, 63, 64) einleitbar ist, daß ferner ein den Bewegungsraum (57) druckmitteldicht abschließendes Steuerorgan (45) vorgesehen ist, daß der Nockentrieb (23, 24) mit dem Loch-Gegenring (20) über einen im Loch-Gegenring axial gleitend geführten Stcuerbolzen (22a) verbunden ist, welcher eine Längsbohrung (52) aufweist, die jeweils mit mindestens einer zum Loch-Gegenring hin offenen Querbohrung (58) sowie mit mindestens einer weiteren, in einen Entspannungsraum (60) einmündenden Querbohrung (59) verbunden ist und daß der axiale Abstand zwischen der dem Bewegungsraum (57) zugewandten Stirnfläche (20b) des Loch-Gegenringes (20) und der dem Bewegungsraum (57) zugewandten Randkante der Querbohrung (58) vor dem Einleiten des Lochvorganges am Hohlkörper (4) mindestens dem bis zur Beendigung dieses Lochvorganges erforderlichen Hub des Lochstempels (11) entspricht.
2. Mehrstufenpresse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (45) als ein in Schließrichtung federnd vorbelastetes Rückschlagventilelement ausgebildet ist und daß am Steuerbolzen (22a) zwischen den Querbohrungen (58,59) ein an der Stirnfläche (2Od) des Loch-Gegenringes (20) anschlagbarer Umfangsflansch (226) vorgesehen ist.