DE2100249A1 - Hydraulische Presse, insbesondere in der Form einer Transfer bzw. Stufenpresse - Google Patents

Description

"Hydraulische Presse, insbesondere in der Form einer Transfer- bzw. Stufenpresse"

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Presse mit einem Gestelloberteil, das wenigstens einen hydraulischen Pressenzylinder mit einem Stempel zur Aufnahme eines Werkzeugoberteiles, beispielsweise eines Stanzwerkzeuges, aufweist, einem Gestellunterteil zum Unterstützen eines,^Werkstückes und mit wenigstens zwei das Gestelloberteil und das Gestellunterteil verbindenden Gestellsäulen. Normalerweise, jedoch nicht notwendigerweise in allen Fällen, trägt das Gestellunterteil ein Werkzeugunterteil, das zusammen mit dem Werkzeugoberteil auf das Werkstück einwirkt. Während des Arbeitsvorganges der hydraulischen Presse übt der hydraulische Pressenzylinder eine Kraft auf das Werkzeug aus, wenn dieses auf das Werkstück einwirkt. Die sich ergebende Gegenkraft wird über die Gestellsäulen zwischen Gestelloberteil und Geateilunterteil übertragen. Diese Kräfte verursachen im Gectelloberbeil, im Gestellunterteil sowie in den Gestellsäulen elastische Verformungen. Wird die hydraulische Presse entlastet, dann werden auch die Verformungen aufgehoben,

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was dazu führen kann, daß die schweren Teile der hydraulischer Presse aufgrund ihrer Massenträgheit über ihre ursprüngliche Lage hinausfedern, so daß eine Resonanzschwingung auftritt. Dieser Effekt kann Ungenauigkeit und Verschleiß zur Folge haben.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer hydraulischen Presse der eingangs beschriebenen Gattung gemäß der Erfindung das Gestelloberteil mit dem Gestellunterteil außer über die Gestellsäulen über wenigstens zwei Zugstangen verbunden ist, die jeweils mit einer Vorrichtung verbunden sind, mit welcher auf sie eine variable Zugkraft ausübbar ist.

Die Zugkraft kann im wesentlichen proportional zur Druckbzw. Preßkraft verändert werden. Ist die Summe der Zugkräfte, die auf die Zugstangen ausgeübt werden, gleich der Druckkraft, so sind die Gestellsäulen, welche das Gestelloberteil und das Gestellunterteil verbinden, von den Zugkräften entlastet und können daher in einer leichteren Konstruktion ausgeführt werden, als es sonst der Fall wäre. Zur Erzielung derartiger proportionaler Zugkräfte können hydraulische Zugvorrichtungen vorgesehen sein, die an einen Hochdruck führenden Teil der hydraulischen Anlage angeschlossen sind. Mit zunehmendem Druck in der hydraulischen Anlage steigt dann auch der Druck in den hydraulischen Zugvorrichtungen und übt auf die Zugstangen eine steigende Zugkraft aus.

Die allgemeine Anordnung der hydraulischen Zugvorrichtung kann beispielsweise so gewählt sein, wie sie in dem deutschen

Patent (Patentanmeldung P 19 06 223.8) beschrieben

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Es kann also bei einer Ausführungsform der Erfindung jede Zugvorrichtung einen ringförmigen, hydraulischen Kolben mit einem Zylinder aufweisen, der mit dem Gestellunterteil oder vorzugsweise mit dem Gestelloberteil verbunden ist. Das eine Ende der Zugstange erstreckt sich durch den Ringkorben hindurch, der sich an einem sich an diesem Zugstangenende befindlichen Kragen bzw. Schulter abstützt. Das andere Ende der Zugstange ist je nachdem an dem Gestelloberteil bzw. Gestellunterteil in schnell lösbarer Weise unmittelbar befestigt. Durch diese Maßnahme läßt sich das letztgenannte Ende der Zugstange schnell lösen und die Zugstange durch die Zugvorrichtung hindurchziehen, um so den Zugang zur Arbeitsfläche der hydraulischen Presse zu erleichtern das ist beispielsweise beim Einrichten der Werkzeuge erwünscht.

Wie dies ebenfalls in dem genannten Patent angegeben ist, kann das eine Ende der Zugstange auch unmittelbar mit dem Gestelloberteil bzw. Gestellunterteil in schnell lösbarer Weise verbunden sein und die Zugvorrichtungen können an dem Gestellunterteil bzw. Gestelloberteil schwenkbar angeordnet sein, um die Zugstange, wenn sie unbelastet ist, auf diese Weise aus der Arbeitszone der hydraulischen Presse herausschwenken zu können, ohne sie dabei von der Zugvorrichtung lösen zu müssen.

Die Erfindung kann besonders vorteilhaft im Falle einer '.Transfer- bzw. Stufenpresse Anwendung finden, bei welcher das Gestelloberteil von einem Balken mit,sich jeweils an den einzelnen Preßstationen befindlichen,mehreren hydraulischen Pressenzylindern gebildet wird, das Werkstück - normalerweise in Streifenform - intermittierend von einer Station zur nächsten gefördert wird und wenigstens an den Balkenenden Gestellsäulen angeordnet sind. Bei einer derartigen Transfer-

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bzw. Stufenpresse können Yerbindungsstangen längs des Balkens in Abständen vorgesehen sein, die das Gestelloberteil mit dem Gestellunterteil verbinden, wobei vorzugsweise an jeder Preßstation zwei Zugstangen vorgesehen sind und die Zugkräfte in diesen Zugstangen im wesentlichen proportional zur Druck- bzw. Preßkraft an der betreffenden Station verändert werden. Auf diese Weise ist das Gestelloberteil von BiegKräften, die auf die Druckkräfte an den einzelnen Preßstationen zurückzuführen sind-entlastet; und auch die Gestellsäulen sind von Zugkräften im wesentlichen entlastet. Die einzelnen zusammenarbeitenden Zugstangen- * paare sind vorzugsweise so angeordnet, daß die eine Zugstange vor dem Werkstückweg· durch die hydraulische Presse und die andere Zugstange dahinter angeordnet ist.

Bei manchen Preßvorgängen, beispielsweise beim Ausstanzen eines Teiles aus einer Tafel oder einem Streifen, sinkt die der Werkzeugbewegung entgegenwirkende Kraft plötzlich vor Vollendung des Arbeitshubes, was eine hohe Beschleunigung des Preßstempels und des sich im Kolben oberhalb des Stempels befindlichen hydraulischen Druckmittels sowie eine plötzliche Verringerung des hydraulischen Druckes zur Folge hat. Diese plötzliche Beschleunigung einer beträchtlichen Masse wird von einer plötzlich auftretenden Gegenkraft auf das Gestelloberteil der hydraulischen Presse begleitet. Dieser Folgeerscheinung, die das Bestreben hat, den Pressenrahmen zu verformen, kann weitgehend dadurch begegnet werden, daß die Zugstangen eine bestimmte Vorspannung erhalten, der die veränderliche Zugspannung überlagert wird.

Bei manchen Arten von hydraulischen Pressen, ist das Gestelloberteil mit dem Gestellunterteil durch hohle Gestellsäulen, beispielsweise durch senkrechte liohle Gestellsäulen an den Ecken der hydraulischen Presse, verblinden. In derartigen Fällen werden die Zuystäbe zweckmäi.SijjerweiiJo innerhalb der

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hohlen Gestellsäulen angeordnet.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der zeigt:

Fig. 1 die Vorderansicht einer Transferpresse gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen waagerechten Schnitt längs der Linie H-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt längs der Linie IH-III in Fig. 1 und

Fig. 4- einen senkrechten Schnitt längs der Linie IY-IV in Fig. 1.

Wach der Zeichnung besitzt die Stufen- oder Transferpresse 10 ein Gestellunterteil 12, ein Gestelloberteil 14- in Form eines Balkens, zwei seitliche hohle Gestellsäulen 16 und 18 sowie eine zwischen diesen angeordnete Gestellsäule 20. In dem Raum zwischen den Gestellsäulen 16 und 20 befindet sich eine Werkstoffzuführungs- und Stanzstation der hydraulischen Presse, wogegen der Raum zwischen den Gestellsäulen 20 und 18 vier hintereinander angeordnete Preßstationen aufweist.

Hinter der Werkstoffzuführungs- und Stanzstation befindet sich eine Werkstoffzuführungsvorrichtung 22 für Werkstoffsbreifen, aus denen Rohlinge zum Pressen ausgestanzt werden. Bei dieser Werkstoffzufuhrungsvorrichtung 22 handelt es sich um eine Einrichtung gemäß dem deutschen Patent 1 250 227 und wirl hier nicht näher erläutert. In Fig. 3 wird der nicht-

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dargestellte Werkstoffstreifen von der WerkstoffZuführungsvorrichtung 22 in einer intermittierenden Bewegung von links nach rechts durch die hydraulische Presse gefördert. Während des Zeitabschnittes zwischen den einzelnen aufeinanderfolgenden Zu^führungsbewegungen des Werkstoffstreifens wird durch eine hydraulische Preßvorrichtung 24 ein Rohling ausgestanzt. Der Rohling fällt auf ein Förderband 26, das ihn durch eine sich in der mittleren Gestellsäule 20 befindliche Öffnung gemäß Fig. 2 in Richtung des Pfeiles 27 zur ersten Stanzstation 30 transportiert. In Fig. 2 sind die hintereinanderfolgenden Rohlinge 29 durch strichpunktierte Kreise dargestellt. Nach Fig. 3 wird der Streifen, aus dem die Rohlinge herausgestanzt sind, durch eine hydraulische Schere 28 zerstückelt. Die dabei entstehenden Stücke fallen als Abfallmaterial in einen nicht-dargestellten Abfallbehälter.

An den vier hintereinander angeordneten Preßstationen 30, 32, 34- und 36 werden die Rohlinge 29 aufeinanderfolgenden Preßvorgängen unterworfen. Welche Preßvorgänge ausgeführt werden, ist für die Erfindung belanglos; es kann sich hierbei um eine spanlose Verformung der Rohlinge, um das Wegnehmen von Material oder um eine Kombination aus beiden Bearbeitungen handeln. Jede Preßstation besitzt einen hydraulischen Presseuzylinder 38, der nach Fig. 4 in dem Gestelloberteil 14 angeordnet ist, sowie eine Matrize 40 oder dergl. auf dem Gestellunterteil 12. Werden durch einen bestimmten Preßvorgang Teile aus dem Rohling ausgestanzt, können diese Teile auf eine Rutsche 42 fallen oder ausgeworfen werden, die sie ihrerseits in einen nicht dargestellten Werkstofiabfallbehält er leitet. Der Stempel jedes hydraulischen Preijzylinders 38 weist einen Kopf 46 auf, an dem ein nicht dargestelltes Werkzeug befestigt werden kann.

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Auf der in Fig. 1 und 2 rechten Seite der hydraulischen Presse befindet sich eine durch eine Abdeckung 48 geschützte Rutsche 47» über welche die von der hydraulischen Presse bearbeiteten Teile ausgeworfen werden.

Jede bekannte fördervorrichtung (hier nicht dargestellt) kann zur Übertragung der Rohlinge von einer Preßstation zur nächsten vorgesehen werden..

Bis hierher ist die beschriebene Transferpresse von bekannter Bauart und Wirkungsweise. Die Erfindung ist wie folgt auf sie angewendet:

Im Gestelloberteil 14 sind auf der Vorder- und Rückseite jeder Preßstation 30, 32, 34 und 46 hydraulische Zylinder angeordnet. Nach Fig. 1 befindet sich in jedem hydraulischen Zylinder 50 ein Kolben 52, der am oberen Ende einer langen vertikalen Zugstange 54 befestigt ist. Diese Zugstange erstreckt sich durch eine sich im Boden des Zylinders 50 befindliche Druckdichtung oder Stopfbuchse 56· Der Zylinderraum unterhalb des Kolbens 52 steht mit einer Leitung 58 für die Hydraulikflüssigkeit in Verbindung. Jede Leitung steht mit einer Druckmittelquelle in Verbindung, wobei der Druck der Hydraulikflüssigkeit vorzugsweise gleich oder proportional dem Druck im hydraulischen Pressenzylinder 38 der entsprechenden Preßstation ist. Es kann beispielsweise die Leitung 58 mit der Leitung 60 in Verbindung stehen (Fig. 1 und 4), die den Pressenzylinder 38 mit der sich unter Druck befindlichen Hydraulikflüssigkeit versorgt. Das untere Ende der Zugstangen 54 ist entweder fest oder lösbar mit dem Ge üteilunterteil 12 verbunden, wie das beispielsweise in der bereits genannten deutschen Patentschrift P 1 906 223.8 beschrieben ist.

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Ist die effektive Fläche der Unterseite des Kolbens 52 gleich der Hälfte der effektiven Fläche der oberen Seite des Kolbens des Pressenzylinders 38 der entsprechenden Preßstation und steht ferner die Leitung 58 mit der Leitung 60 des letztgenannten Zylinders in direkter Verbindung, so daß der Druck im Zylinder 50 dem Druck im Pressenzylinder gleich ist, so ist die gesamte Zugkraft der Zugstangen 54-der betreffenden Preßstation - jede Preßstation ist mit zwei Zylindern 50 und zwei Zugstangen 54- versehen - gleich der von dem Pressenzylinder 38 ausgeübten Druck- bzw. Preßkraft. Die Zugkraft der Zugstangen 54- ändert sich also _s entsprechend der Druckkraft.

Es gibt mehrere Abwandlungsmöglichkeiten. So kann beispielsweise anstatt der Verwendung eines normalen Zylinders 50, eines Kolbens 52, einer Kolbenstange 54- und einer Druckdichtung oder Stopfbuchse 56 bei Verwendung einer ringförmigen Zylinder-Kolben-Anordnung gemäß der bereits genannten deutschen Patentschrift P 1 906 223.8 eine derartige Druckdichtung oder Stopfbuchse überflüssig sein.

Es können die Zugstangen 54- auch mit einer Vorspannung belastet sein, beispielsweise dadurch, daß in die Leitung 58 ein auf Druck ansprechendes Rückschlagventil 59 geschaltet ist, das jedesmal dann schließt, wenn der Druck im Zylinder unterhalb des Kolbens 52 infolge eines sinkenden Druckes in der Leitung 58 stomaufwärts des Ventils 59 (in Fig. 1 auf der linken Seite des Ventils 59) auf einen festgelegten Wert sinkt.

Bei einer weiteren Abwandlung sind in den hohlen, aufrechtstehenden Gestellsäulen 16, 18 und 28 Zugstangen 62 angeordnet (siehe Fig. 2). Diese sind, ähnlich wie die Zugstangen 54·, an ihrem unteren Ende fest oder lösbar mit dem Gestellunterteil 12 verbunden. An ihren oberen Enden sind sie jeweils

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mit einem nicht dargestellten hydraulischen Zylinder zur Erzeugung einer Zugkraft verbunden und zwar in einer Weise, wie das bei den Zylindern 50 der lall ist. Diese Verbindungsstangen 62 können die Verbindungsstangen 54- ergänzen oder ersetzen.

Im Hinblick darauf, daß das Gestelloberteil 14 von einem großen Teil der Kräfte entlastet ist, denen es sonst ausgesetzt wäre, kann die Transferpresse aus mehreren einzelnen Presseneinheiten durch seitliches Verschrauben der Gestellober- und -unterteile zusammengesetzt werden.

Falls erwünscht, können Zugvorrichtungen in einer Weise arbeiten, daß die Zugstangen die Druckkraft des Zylinders überkompensieren. Ein Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß ein Eindringen des Stempels in das Werkzeug - der Fall tritt dann auf, wenn durch eine schlagartige Abnahme .des Widerstandes des sich in Bearbeitung befindlichen Werkstoffes die gespeicherte, elastische Energie plötzlich freigesetzt wird -verhindert werden kann. Dadurch wird der Werkzeugverschleiß vermindert und die Bearbeitungsgüte verbessert. Dieser Effekt erweist sich bei der Bearbeitung von Werkstoffen hoher Festigkeit, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, Federstahlund Hartmessing, als besonders nützlich.

PATENTANSPRÜCHE

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Claims (6)

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PATENTANSPRÜCHE

{ i)r Hydraulische Presse mit einem Gestelloberteil, das wenigstens einen hydraulischen Pressenzylinder mit einem Stempel zur Aufnahme eines Werkzeugoberteils auf v/eist, ein Gestellunterteil zum Unterstützen eines Werkstückes und wenigstens zwei das Gestelloberteil und Gestellunterteil verbindenden Gestellsäulen, gekennzeichnet durch wenigstens zwei das Gestelloberteil (14-) und das Gestellunterteil (12) untereinander verbindende Zugstangen (54-), die jeweils mit einer Vorrichtung versehen sind, mittels welcher auf sie eine variable Zugkraft ausgeübt wird.

2) Hydraulische Presse nach ünspruch 1, dadurch gekennzeichnet , da3 die den Zugstangen (54- bzw. 62) zugeordneten Zugvorrichtungen hydraulische Zugvorrichtungen (50) sind, die mit einem hochdruckführenden Teil des hydraulischen Systems der hydraulischen Presse verbunden sind.

3) Hydraulische Presse nach Anspruch 1 oder 2 in der Form einer Transfer- bzw. Stufanpresse, bei der das Gestelloberteil einen Balken mit mehreren, jeweils einer Preßstation zugeordneten hydraulischen Pressenzylindern aufweist und xvenigstens an den Enden des Balkens Gestellsäulen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daij die Zugstangen (54-) das Gestelloberteil (14-) mit dem Gestellunterteil (12) längs des Balkens in Abständen verbinden.

4) Hydraulische Presse nach Anspruch 3» dadurch ge kennzeichnet , daß sich an jeder Preßstation wenigstens zwei Zugstangen (54-) befinden, von denen die eine vor und die andere hinter dem Weg angeordnet ist, den das Werkstück durch die hydraulische Preßstation nimmt, wobei

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die Zugkräfte in diesen Zugstangen 54- im wesentlichen proportional zur Druckkraft der entsprechenden Preßstation verändert werden.

5) Hydraulische Presse nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtungen (50) zur Ausübung von Zugkräften auf die Zugstangen (5^-₅ 62) diese mit einer Zugvorspannung belasten, der die veränderliche Zugkraft überlagert wird.

6) Hydraulische Presse nach einem der vorausgehenden Ansprüche mit hohlen Gestellsäulen, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einige (62) der Zugstangen (54-? 64) im Inneren dieser hohlen Ge st eil säulen (16, 18, 20) angeordnet sind.

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