DE2351419A1 - Fuer eine presse bestimmter werkstueckauswerfer - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

PATENTANWÄLTE LICHT, HA-N SMAN N, HERRMANN 8 MÖNCHEN 2 ■ TH ERESI ENSTRASS E 33

DioUng. MARTIN LICHT Dr. REIkHCLD SCHMIDT Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXEL HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

München, den 1 2. Okt. 1973

Ihr Zeichen Unser Zeichen

ML/vL

THE GLEASON WORKS
ROCHESTER, NEW YORK 14603 1000 UNIVERSITY AVENUE V. Stc Ao

Für eine Presse bestimmter Werfestück—Auswerfer

Die Erfindung betrifft einen Werkstückauswerfer, der für eine ein Werkstück formende Presse bestimmt ist und einen hydraulischen, aus Zylinder und Kolben bestehenden Antrieb hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Werkstück aus dem Gesenk od. dgl. schnell zu trennen und auszustoßen,, Die schnelle Trennung ist wichtig, um die Lebensdauer des Gesenkes od. dgl _o durch Verhindern einer Überhitzung zu verlängern,, Denn ***eine Überhitzung würde zur Ermüdung des Werkstoffes führen, aus ^welchem die das Werkstück formende und beim Formvorgang hohen

NJ Temp eraturen ausgesetzte Fläche besteht,, Ferner gehört zur Auf- ^gabe der Erfindung, daß das Werkstück mit großer Kraft ausge- °worfen wird, weil es unter Umständen in der Matrize festgeoiklemmt ist oder nicht die richtige Lage darin einnimmt» Es ist daher eine solche Ausgestaltung des Auswerfers erwünscht, daß Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipi.-Phys. Sebastian Herrmann

dessen Auswurfkraft sich den jeweiligen Erfordernissen entsprechend ändert.

Bereits bekannt ist es, den Auswerfer mit einem hydraulischen Antrieb zu versehen, der aus Zylinder und Kolben besteht. Bei dieser bekannten Bauart kommt der Auswerfer jedoch mit einer gewissen Verzögerung ingang, damit er erst dann auf das auszuwerfende Werkstück wirkt, wenn sich der Preßstempel nach dem Formungsvorgang vom Werkstück getrennt hat«, Der aus Kolben und Zylinder bestehende Antrieb des Auswerferstößels ist bei einer bekannten Bauart durch Leitungen mit einem zweiten Zylinder verbunden, dessen Kolben seine Antriebskraft durch die Trägheit eines Sehwungrades erhält, das den Rückzug des Preßstempels herbeiführt. Dabei stehen die beiden Antriebe aber in einem solchen Verhältnis, das nach Vollendung des Formvorganges (und nach Beginn des Preßstempelrüeklaufs) eine Pause eingeschaltet ist, nach deren Ablauf das Werkstück vom Formhohlraum getrennt wird_o Eine solche Ausgestaltung des Auswerfers eignet sich nicht zum Pressen hocherhitzter Werkstücke. Denn dabei kommt es entscheidend darauf an, daß das Ausstoßen des Werkzeuges aus dem Gesenk möglichst frühzeitig und schnell stattfindet. Das ist für eine hohe Lebensdauer der Maschine wichtig»

Erfindungsgemäß ist nun die oben geschilderte Aufgabe dadurch gelöst, daß die an eine hydraulische Druckleitung angeschlossene Druckkammer sowohl einen Hauptkolben enthält, der einen am Werkstück angreifenden und beim" Rücklauf des Preßstempels vorlaufenden Stößel trägt und durch hydraulisch beaufschlagte Druckflächen nur in der Preßstempel—Rücklaufrichtung antreibbar ist, als auch einen Hilfskolben aufnimmt, der den Preßstempel-Rücklauf mitmacht und eine kleiner bemessene hydraulische beaufschlagte Druckfläche besitzt, und daß die Druckleitung durch ein Steuerglied während des Preßstempel-Rücklaufs zur unveränderten Aufrechterhai tung des Inhalts der Druckkammer verschließbar ist, so daß

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der Hauptkolben beim Trennen des Werkstücks vom Preßwiderlager und beim Auswerfen langsamer als der Hilfskolben lauft und dabei einen kürzeren Weg zurücklegt.

Der Hilfskolben ist also unmittelbar mit dem Pressenantrieb gekuppelt und macht daher im Takt mit der Presse den Vorlauf und Rücklauf des Preßstempels mit, während der durch den Druckmittelinhalt der Druckkammer angetriebene Hauptkolben den Stößel antreibt, der unmittelbar auf das Werkstück trifft und dieses vom Gesenk der Presse trennt, während der Preßstempel nach dem Preßvorgang seinen Rücklauf beginnt.

Die Presse, für die der Auswerfer nach der Erfindung bestimmt ist, enthält nämlich zum Formen des Werkstücks zwei relativ zueinander hin- und herbewegliche Elemente, deren eines hin— und hergeht und dabei nacheinander auf die einzelnen Werkstücke einwirkt, während das Werkstück in ortsfester Lage von dem zweiten Element festgehalten wird. Bei dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das erste Element von einem Preßstempel, das zweite aber von einem das Gesenk tragenden Widerlager oder Bett gebildet. Das Gesenk stützt das Werkstück ab, während der Preßstempel darauf einwirkte Solche Pressen zum Formen von Werkstücken können Z₀B₀ zum Herstellen von Zahnrädern verschiedener Gestalt in heißem oder kaltem Zustand dienen_o Man kann solche Pressen auch verwenden, um ein Werkstück bis auf seine endgültige Dichte zusammenzupressen. Auf diese Weise erhält man ein Erzeugnis mit den gewünschten-metallurgischen und anderen Eigenschaften»

Dadurch, daß der den Auswerferstößel tragende Hauptkolben langsamer vorläuft als der die Bewegung des Preßstempels mitmachende Hilfskolben, wird der erforderliehe Abstand zwischen dem sofort ausgeworfenen Werkstück und dem Preßstempel bei dessen Rücklauf vom Werkstück fort erreicht» Dadurch, daß den beiden Kolben gemeinsam ein und dieselbe Druckkammer zugeordnet ist, entfällt jede Verzögerung beim Ausstoßen, die anderenfalls eintreten würde, wenn die Kolben räumlich getrennte und durch

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Leitungen verbundene Zylinder hätten.

Der Eilrücklauf des Hauptkolbens und des an ihm angebrachten Stößels ermöglicht eine schnelle Wiederbeschickung der Matrize mit einem neuen Werkstück vor dem nächsten Stempelvorlauf,

Die Presse, für die der Auswerfer nach der Erfindung bestimmt ist, kann dazu dienen, die Form oder die Abmessung des Werkstücks zu ändern, die Dichte des Werkstücks zu erhöhen und (oder) die metallurgischen Eigenschaften des Werkstücks durch Druckbehandlung zu ändern. Das Werkstück selbst kann in hocherhitztem oder in kaltem Zustande gepreßt werden, wenngleich sich die Erfindung besonders für solche Pressen eignet, welche die Werkstücke in hocherhitztem Zustande formen und auswerfen. Bei dem Werkstück kann es sich um einen Teil handeln, der durch Vorverdichten oder durch Wärmebehandlung aus Metallpulver hergestellt ist und zur Erhöhung seiner Dichte und zum Erreichen seiner Endgestalt und den Endabmessungen gepreßt werden muß. Wenn nachstehend von dem Preßstempel die Rede ist, dann soll damit jedes hin— und hergehende Werkzeug gemeint sein, das der Formgebung dient und mit einer ortsfesten Matrize zusammenwirkt, um auf das in der Matrize befindliche Werkstück die Preßkraft auszuüben. Unter "Matrize" in diesem Sinne sind alle ortsfesten Formwerkzeuge zu verstehen, die mit einem Preßstempel zusammenwirken, um das Werkstück zu gestalten, seine Dichte zu erhöhen, oder sonstwie seine Eigenschaften zu ändern. Indessen kommt es für die erfolgreiche Anwendbarkeit des Auswerfers nach der Erfindung nicht entscheidend darauf an, daß die Presse ein ortsfestes Gesenk und einen verschiebbaren Preßstempel hat. Die Relativverschiebung der beiden das Werkstück formenden Elemente kann auch auf andere Weise herbeigeführt sein.

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Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung seien nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert,

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das in den Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen

Fig. 1 einen Aufriß der Presse, bei welcher der Auswerfer nach der Erfindung verwendbar ist,

Fig. 2 den zu Fig. 1 gehörigen Grundriß mit dem in das Bett der Maschine eingebauten Auswerfer,

Fig. 3 einen Ausschnitt der Fig. 2 in größerem Maßstäbe,

teilweise im Schnitt, zur Darstellung des Auswerfers,

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht des Auswerfers in der Lage, in der der Preßvorgang beendet ist und der Auswerfer in Bereitschaft zum Auswerfen des Werkstücks aus dem,Gesenk steht,

^Fig. 5 eine der Fig. h entsprechende Darstellung des Auswerfers in der Lage, die sieh nach Beginn des Rücklaufs des Preßstempels und des Auswerfens des Werkstücks aus dem Gesenk ergibt,

Fig. 6 eine den Fig„ 4 und 5 entsprechende Darstellung der Lage des Auswerfers, in der der Rücklauf des Preßstempels und das Auswerfen des Werkstücks beendet sind,

Fig. 7 eine den Fig. 4 bis 6 entsprechende Darstellung des Auswerfers in der Lage, in der das Gesenk von neuem geladen werden kann und der Stößel des Auswerfers zurückgezogen ist,

Fig. 8 das Schaltschema der hydraulischen Steuerung des Auswerfers und

Fig. 9 eine bevorzugte Ausgestaltung des Auswerfers bei Verwendung in einer Maschine, deren Gesenk mit einem Dorn zum Abstützen des Werkstücks versehen ist.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Presse, die mit dem Auswerfer nach der Erfindung versehen ist, hat ein Bett 10," in welchem eine waagerechte Exzenterwelle gelagert ist. Zu ihrem Antrieb trägt diese Welle ein Stirnrad 20, das mit einem darüber

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befindlichen Ritzel 18 kämmt. Die Welle dieses Ritzels ist im Bett parallel zur Kurbelwelle verlaufend gelagert und durch ein Kupplungs- und Bremsaggregat 14 (etwa nach US—PS 3 614 999) und durch Keilriemen 16 mit dem Läufer eines auf dem Bett befestigten Motors 12 verbunden» Auf dem Exzenter 22 der Exzenterwelle ist ein Pleuel 24 gelagert, das beim Umlauf des Exzenters 22 einen Kreuzkopf geradlinig hin- und herbewegt. Dieser Kreuzkopf besteht aus zwei parallelen, waagerechten, im Bett gleitend geführten Stangen 26, die an ihrem linken Ende außerhalb des Bettes durch ein Querhaupt starr verbunden sind und im Inneren des Bettes an ihren anderen Enden durch einen starr an ihnen befestigten Kopfbolzen 27 verbunden sind, an welchem das Pleuel 24 angreift. Die Drehbewegung des Stirnrades 20 wird daher durch den Exzenterantrieb in die geradlinige waagerechte Hin- und Herbewegung des Kreuzschlittens 26, 27 umgewandelt.

Das Querhaupt dieses Kreuzschlittens trägt einen Preßstempel, der aus den Teilen 28 und 200 (Fig. 9) besteht. Dieser Preßstempel stellt das eine der beiden das Werkstück formenden Elemente dar. Das zweite Element wird von einem Gesenk 32 auf einem ortsfesten Widerlager 30 gebildet, das auf dem Bett 10 der Maschine starr angeordnet ist_o Wenn der Preßstempel in Richtung auf das feststehende Gesenk 32 vorläuft, dann trifft er schlagartig auf das darin befindliche Werkstück und formt es. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Presse wirkt der Preßstempel mit einer Kraft auf das Werkstück, die 800 000 Kilogramm erreichen kann.

Der in den Fig. 2 und 3 gezeigte Auswerfer36 ist so angeordnet, daß er auf das im Gesenk befindliche Werkstück von der dem Preßstempel entgegengesetzten Seite her die Ausstoßkraft ausüben kann.

Der hydraulische Antrieb des Auswerfers 36 enthält einen Zylinder 37, der in eine zur Matrize 32 gleichachsige Bohrung

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der linken Stirnwand des Bettes mit einem Flansch eingesetzt und an seinem inneren Ende durch einen Zylinderdeckel 48 verschlossen ist. Dieser Zylinder bildet eine Druckkammer 38, die durch einen im Zylinder 37 verschiebbar geführten und topfförmig gestalteten Hauptkolben 42 und durch einen im Zylinderdeckel 48 gleitend geführten Hilfskolben 40 begrenzt ist, der in den inneren Hohlraum des topfförmigen Hauptkolbens 42 mit Spielraum hineinragte Daher ändert sieh der Inhalt der Druckkammer 38, wenn sich die beiden Kolben 42 .und 40 gegenseitig verschieben. In Fig.3 nehmen sie die Lage ein, in der der Inhalt der Druckkammer 38 nach erfolgtem Auswurf des Werkstücks am kleinsten ist. Der Hilfskolben 40 ist an dem hin- und herbeweglichen Kreuzkopf befestigt. Zu diesem Zweck hat er einen Flansch 44, an welchem durch angeschraubte Greifer 46 der Kopf eines Schraubenbol— zens befestigt ist, der in eine mit Gewinde versehene Querbohrung des Bolzens 27 hineinragt und durch einen in den Zeichnungen nicht näher dargestellten lotreeMten Schlitz des Pleuels 24 hindurchgeht. Dieser Schlitz ist so gestaltet und bemessen, daß der Schraubenbolzen, der seine gleichachsige Lage zum Preßstempel 28 beibehält, die Schwenkbewegung des Pleuels nicht behindert. Der Kolben 40 läßt sich daher leicht ausbauen und durch einen Kolben anderer Größe ersetzen, wenn eine andere Kennlinie für die Aus-?>$ wurfbewegung erwünscht ist. Jedenfalls macht der Hilfskolben 40 die Hin- und Herbewegung des Preßstempels 28 mit und legt dabei dieselbe Strecke zurück.

Der topfförmige Hauptkolben 42 ist ein Stufenkolben, dessen Stufe 60 seinen Abschnitt 47 größeren Durchmessers begrenzt, der mit einem Kolbenring abgedichtet im Zylinder 37 läuft. Das Innere des Hauptkolbens 42 bildet die Druckkammer 38<= Dabei ist der Hauptkolben 42 so lang, daß er das freie Ende des Hilfskolbens in dessen innerer Grenzstellung aufnehmen kann, vgl. Fig. 4 bis 7. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel legt sich der Hauptkolben 42 in seiner innersten Stellung an die linke Stirnseite des Zylinderdeckel 48 und bildet τ.η dieser Stellung

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die Druckkamer 38, in die sich der Hilfszylinder 40 hinein vorschieben kann. Die Druckkammer 38 wird mit dem Druckmittel durch eine Mündung 50 des Zylinders 37 und durch eine Kerbe im Rand des topfförmigen Hauptzylinders 42 beschickt, so daß dadurch der Inhalt und der Druck in der Druckkammer 38 in Abhängigkeit vom Arbeitsspiel der relativen Verschiebungen der beiden Kolben bestimmt wird. Einzelheiten der hydraulischen Steuerung werden später mit Bezug auf Fig. 8 im einzelnen erklärt werden. Jedenfalls wird während des Ausstoßvorganges, also während des Rücklaufes des Preßstempels von der Matrize 32 fort, der Inhalt der Druckkammer 38 unverändert aufrechterhalten. Der Vorlauf des Hilfskolbens 40 bewirkt daher unverzüglich die Verschiebung des Hauptkolbens 42 in Richtung auf das Werkstück zu. Dadurch werden die Trennung des Werkstücks von der Matrize und der Auswurf durch einen Stößel 52 eingeleitet, der durch den Hauptkolben 42 an dessen äußerem Ende getragen wird. Die vordere Stirnfläche 5^ des Hilfskolbens 40 bildet eine Druckfläche, die von dem Inhalt der Druckkammer 38 hydraulisch beaufschlagt wird. Die Bodenfläche 56 des topfförmigen Hauptkolbens 42 bildet die entsprechende Druckfläche des Hauptkolbens, die durch die in der Druckkammer 38 enthaltene Flüssigkeit hydraulisch beaufschlagt wird, wenngleich dieser Hauptkolben eine zusätzliche Druckfläche hat, die von der inneren Stirnfläche 58 des Hauptkolbens gebildet wird₀ Die Beaufschlagung dieser Druckfläche erfolgt, wenn sich der Hauptkolben 42 bei seinem Vorlauf in Richtung auf das Werkstück von dem Zylinderdeckel 48 abhebt. Die Druckfläche 56 gleicht ungefähr dem Querschnitt des Innenraums des topfförmigen Hauptkolbens 42„ Die gesamte Druckfläche ^h. ist kleiner bemessen als die Druckfläche 56. Das hat aber zur Folge, daß die beiden Kolben 40 und 42 mit verschiedenen Geschwindigkeiten in Richtung auf das Werkstück vorlaufen.

In den Fig. 4 bis 7 ist schematisch der durch das Pleuel hin- und herverschobene Kreuzkopf dargestellt, zu dem der

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Kopfbolzen 27 des Pleuels, das den Preßstempel 28 tragende Querhaupt und die beiden Stangen 26 gehören. Maßstabgetreu sind diese Figuren nicht ausgeführt. Die Bewegung des Kreuzkopfes nach rechts bewirkt den Vorlauf des Preßstempels 28 und die Rückbewegung nach links den Rücklauf des Preßstempels. Während dieses Rücklaufs wird das Werkstück W von der Matrize getrennt und ausgeworfen»

Fig. 4 zeigt die Teile in der Lage, in der der Preßhub des Preßstempels beendet ist und daher der Preßstempel 28 an dem in die Matrize 32 hineingepreßten Werkstück W anliegt. In diesem Zeitpunkt des Arbeitsspiels ist der Hilfskolben aus der Druckkammer 38 bis in seine G-renzsteilung zurückgezogen. Die Druckkammer 38 ist dabei völlig abgeschlossene Auch der Hauptkolben 42 ist voll zurückgezogen. Sein Stößel steht bereit, das Werkstück W während des Rücklaufes des Preßstempels 28 auszuwerfen.

Fig. 5 zeigt den Auswerfer in demjenigen Zeitpunkt, in welchem der Preßstempel 28 angetrieben durch den Kopfbolzen 27 des Pleuels seinen Rücklauf begonnen hat und der Hilfskolben 40 dieselbe Strecke zurückgelegt hat wie der Preßstempel 28. Diese Bewegung des Hilfskolbens wird durch das in der Druckkammer 38 enthaltene Druckmittel auf den Hauptkolben 42 übertragen. Dabei wird aber die Menge des Kammerinhalts unverändert aufrechterhalten. Das gilt für den ganzen Rücklauf des Preßstempels und für den ganzen Vorlauf des Stößels 52_O Die diesem Zweck dienende hydraulische Steuerung ist in den Fig. 4 bis nicht mit dargestellte Da die hydraulische Druckfläche 54 des Hilfskolbens 40 kleiner bemessen ist als die hydraulische Druckfläche des Hauptkolbens, die dem Querschnitt des Hubraumes des Zylinders 37 entspricht, ist der Hub des Hauptzylinders 42 kürzer als derjenige des Hilfszylinders 40, Daran wird auch nichts durch die Verschiebung der Druckkammer 38 geändert, die

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sich ja zusammen mit dem Hauptzylinder 42 verschiebt. Jedenfalls bleibt der Inhalt der Kammer 38 während des ganzen Rücklaufes des Preßstempels 28 unverändert. Der Vorlauf des Hilfskolbens 40 wird daher hydraulisch in den Vorschub des Hauptkolbens 42 und des Auswerferstößels 52 untersetzt. Dabei fällt auch der Hub des Hauptkolbens 42 kurzer aus als derjenige des Hilfskolbens 40«,

Die Trennung des Werkstücks ¥ von der Matrize 32 wird daher durch den Stößel 52 unverzüglich bewirkt, sobald sich der Preßstempel 28 von dem Werkstück W fortbewegt und seinen Rücklauf von der Matrize 32 fort ausführt. Wäre die hydraulische Untersetzung zwischen den Bewegungen der beiden Kolben nicht gegeben, dann würde die unverzügliche Trennung des Werkstücks,W von der Matrize 32 zur Folge haben, daß das Werkstück den Preßstempel 28 unter Aufrechterhaltung seiner Berührung mit diesem folgt. Dann wäre die Aufgabe nicht gelöst, das Werkstück W unverzüglich von den beiden formenden Elementen 28 und 32 zu trennen. Die Trennung des Werkstücks vom Preßstempel 28 könnte man daher beim Fehlen der hydraulischen Untersetzung nur dadurch herbeiführen, daß man das Abheben des Werkstücks W von der Matrize etwas verzögert, bis der Preßstempel 28 sich weit genug vom Werkstück entfernt hat. Daher wird nur durch die hydraulische Untersetzung der Auswurfbewegung erreicht, daß das Trennen des Werkstücks sowohl von der Matrize 32 als auch vom Preß— stempel 28 unverzüglich erfolgt, was den Vorteil bietet, daß das Verweilen des heißen Werkstücks in der Matrize auf die geringstfflögliehe Dauer verkürzt wird.

Fig. 6 zeigt den Auswerfer in der Lage, die er einnimmt, wenn der Rücklauf des Preßstempels 28 bis in seine Grenzstellung beendet ist. Das Werkstück W ist dann vollständig ausgeworfen und die beiden Kolben 40 und 42 nehmen ihre äußersten linken Gr enzs teilung en ein. Während des Auswerfens kann auf das Werkstück W eine erhebliche Kraft ausgeübt werden. Denn der Druck

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in der Kammer 38 steigt an, wenn der Hilfskolben 40 durch das Pleuel in die Druckkammer 38 hineingetrieben wird. Dadurch ist Gewähr dafür gegeben, daß das Werkstück mit Sicherheit auch dann ausgeworfen wird, wenn dazu erhebliche Kräfte nötig werden sollten«,

Figo 7 veranschaulicht den Auswerfer in derjenigen Stellung, die er einnimmt, wenn der Hauptkolben 42 von der Matrize 32 fort zurückgelaufen ist und daher die Matrize 32 mit dem nächsten Werkstück W beschickt werden kann. Vor Beginn des Preßhubes läuft der Hauptkolben 42 schnell zurück, und zwar unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der sich der Hilfskolben 40 zurückzieht. Das ist dadurch erreicht, daß die Druckkaminr 38 auf Abfluß geschaltet und der Hauptkolben 42 durch Beaufschlagen seiner Stufenfläche.60 mit Hochdruck nach rechts zurückgeschoben wird. Während dies geschieht, wird der Flüssigkeitsinhalt der Druckkammer 38 in einen Akkumulator 80, Fig. 8, überführt. Die Hochdruckflüssigkext, die auf die Stufenfläche 60 des Hauptkolbens 42 wirkt,wird in den Zylinder 37 durch eine Mündung 6l eingeleitet.

Haben die Teile des Auswerfers die in Fig. 7 gezeigte Stellung erreicht, dann steht die Maschine für den nächsten Preßvorgang bereit, bei dem wiederum der Preßstempel 28 in Richtung auf die Matrize 32 vorläuft, bis die in Fig. 4 gezeigte Stellung erreicht wird. Dabei geht der Hilfskolben 40 nach lechts, während der Hauptkolhen 42 in der Stellung der Fig, 7 bleibte Durch diese Bewegung wird in die Kammer 38 die Druckflüssigkeit aus dem Akkumulator 80 wieder zurückgesaugt.

In Fig; 8 ist die hydraulische Steuerung des Auswerfers schematisch veranschaulicht. Die Druckkammer 38 und die sie begrenzenden Kolben 40 und 42 sind dabei schematisch dargestellt, ebenso wie die verschiedenen leitungen und Ventile.

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Die Kolben 40 und 42 nehmen dabei die in Fig₀ 7 gezeigte relative Stellung ein. In dieser steht die Presse in Bereitschaft für den Vorlauf des Preßstempels 28 und für die Verschiebung des Hilfskolbens 40 nach rechts. Dadurch wird in die Kammer 38 das hydraulische Druckmittel ais dem Akkumulator 80 über eine Leitung 82, ein Rückschlagventil 84, eine Leitung 86 und die Einlaßmündung 50 angesaugte Das geschieht bei einem verhältnismäßig niedrigen Druck, der zwischen etwa 3j5 und 7 atü liegt.

Hat der Hilfskolben 40 seinen Rückzug aus der Druckkammer 38· beendet, dann steht er für den Vorlauf in Richtung -auf den Hauptkolben 42 bereit, der dann mit hydraulischer Untersetzung den Aüswerferstößel 52 in Richtung auf die Matrize antreibt. Dabei verschließt das Rückschlagventil 84 die Druckkammer 38, so daß deren Flüssigkeitsinhalt unverändert aufrechterhalten bleibt, bis das Auswerfen des Werkstücks beendet ist. Sollte aus irgendwelchen Gründen das Werkstück so fest in der Matrize sitzen, daß der Stößel das Werkstück nicht auswerfen kann, dann erhöht sich der Druck in der Druckkammer 38, bis sich ein Überdruckventil 88 öffnet und das Druckmittel unter erhöhtem Druck von etwa 210 atü aus der Druckkammer 38 abfließen läßt» Auf den Auswerferstößel wirkt also ein Kolbendruck bis zu 210 atü, um den von dem Werkstück W geleisteten Widerstand zu brechen.

Ist das Werkstück fertig ausgeworfen, dann befinden sich die Kolben 40 und 42 in der in Fig. 6 gezeigten gegenseitigen Lage. In diesem Zeitpunkt wird ein Umsteuer—Magnetventil 90 in die in Fig. 8 gezeigte Stellung umgeschaltet (in der anderen Stellung befand sich dieses Umsteuerventü während des Auswerfens des Werkstücks), wodurch die Stufenfläche 60 des Hauptkolbens mit Hochdruck beaufschlagt, dieser Hauptkolben dadurch schnell nach rechts getrieben und das in der Kammer 38 befindliche Druckmittel schnell über Leitung 86, das über eine Hochdruckleitung 2 hydraulisch geöffnete Rückschlagventil 84 und die Leitung 82 in den Akkumulator 80 getrieben wird. Ein Teil

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dieser Flüssigkeit aus der Kammer 38 kann in den Vorratsbehälter durch eine Leitung 89 geleitet werden, wenn diese durch eine Steuerleitung 91 vorübergehend geöffnet wird. Diese Steuerleitung öffnet nämlich das Überdruckventil 88 soweit, daß es das Druckmittel bei einem verhältnismäßig niedrigen Druck (etwa 87,5 bis 105 atü) ablaufen läßt. Dieser niedrige Druck ist so bemessen, daß er das volle Aufladen des Akkumulators 80 vor dem Ablassen des Druckmittels in den Vorratsbehälter gewährleistete Durch diese Maßnahme eines periodischen Abfließens des Druckmittels in den Vorratsbehälter wird eine Überhitzung des Druckmittels verhindert. Die Steuerleitung 91 enthält ein Überdruckventil und zwei Rückschlagventile 93> 95 ^zum Steuern der Druckhöhe, auf die das Überdruckventil 88 vorübexgehend eingestellt wird. Die Einstellung dieses Ventils auf einen verhältnismäßig niedrigen Druck geschieht dadurch, daß das Rückschlagventil 95 durch Hochdruck in einer Steuerleitung 97 vorübergehend geöffnet wirdo Um den Hauptkolben 42 durch Beaufschlagen seiner Stufenfläche 60 zurückzustellen, ist eine getrennte Hochdruckverbindung vorgesehen, deren Druck etwa 42 atü beträgt. Gespeist wird diese Verbindung durch eine Pumpe 94, etwa eine Flügelpumpe, die durch einen Motor 92 angetrieben wird_o Diese Hoch- ' druckverbindung enthält ein Filter 96 und ein Rückschlagventil 98, sowie Leitungen 100 und 104. Die Leitung 100 führt zu dem Umsteuer-Magnetventil 90 und speist die Steuerleitung 97 und eine zweite Steuerleitung 102, die das Rückschlagventil 84 zu öffnen vermag. Das gestattet, daß die Flüssigkeit von niedrigem Druck aus der Kammer 38 abgelassen wird«, Die Beaufschlagung der Stufenfläche 60 des Hauptkolbens 42 mit dem unter Hochdruck stehenden Druckmittel durch die Pumpe 94 über die Leitung 104 und die Mündung 6l führt zu der schnellen Verschiebung des Hauptkolbens 42 nach rechts, was zur Folge hat, daß die Druckkammer 38 in den Akkumulator 80 und den Vorratsbehälter entleert wird«, Bei 106 ist ein Überdruckventil für die Hochdruckverbindung vorgesehen, um das Druckmittel zum Vorratsbehälter zurück

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abfließen zu lassen, wenn während des Auswerfens in dem Hochdruckkreis ein Druck von etwa 42 atü überschritten wird.

Ist der Hauptkolben 42 zurückgelaufen, dann wird das Magnetventil 90 ausgehend von der in Fig„ 8 gezeigten Lage nach ylinks umgeschaltet. Infolgedessen kann dann der Hauptkolben das hydraulische Druckmittel aus dem Akkumulator 80 ansaugen, wenn er, der Hauptkolben, während des Vorlaufes des Preßstempels aus der Kammer "^""herausgeZogen wird. Das Überdruckventil. 110 ist so eingestellt, daß es sich bei etwa 7 atü öffnet, um heim vollen Wiederaufladen des Akkumulators 80 aus der Ho chdruekverblndung zu helfen,,

Die !beschriebene hydraulische Steuerung zeichnet sich also durch Einfachheit aus.

Fig. 9 veranschaulicht eine Ausführungsform des Auswerfers, die für eine Presse bestimmt ist, mit deren Hilfe Kegelräder aus Metallpulverpreßlingen geformt werden. Die in Fig. 9 dargestellte gegenseitige Lage der beiden Kolben 40 und 42 gibt nicht die wirkliche Iiage wieder, die diese Kolben einnehmen, wenn der Preßstempel 200 den Preßvorgang beendet hat_o

Die Matrize 32 wird bei dieser Ausführungsform von einem Dorn 202 durchsetzt, der das Werkstück W trägt« Es handelt sich dabei um eine Presse der in den Fig„ 1 und 2 gezeigten Bauart mit waagerechter Achse des Preßstempels„ Befestigt ist der Dorn 202 an einem ortsfesten Teil des Bettes_o Er geht nicht mit den beweglichen Teilen des Auswerfers mit_o Der Auswerferstößel hat hler öle Gestalt einer Buchse 204, die durch ein Querhaupt und fiieiurere waagerechte Stangen mit dem Hauptkolben 42 starr verbunden, ist und mit ihrer äußeren Stirnfläche 208 bündig mit der Boäenflache der Matrize 32 abschließt«, Das Werkstück wird daher feel dem Preßvorgang an diese Stirnfläche 208 des Auswerferstößels gepreBto Ist der Preßvorgang beendet, dann laufen die

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ORIGINAL INSPECTED

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!beiden Kolben 40 und 42 in der beschriebenen Weise mit Untersetzung der Laufgeschwindigkeit nach links in Richtung auf das Werkstück W. Dabei übt dann die den Auswerferstößel bildende Buchse 204 unmittelbar die Auswurfkraft auf das Werkstück W aus. Dieses wird dadurch von der Fläche der Matrize unverzüglich getrennt, während sieh gleichzeitig der Preßstempel 200 vom Werkstück W mit größerer Laufgeschwindigkeit entfernt. Dadurch ist sichergestellt, daß das Werkstück W sieh sowohl von der formenden Fläche der Matrize als auch von der formenden Fläche des Preßstempels sofort abhebt, nachdem der Preßvorgang beendet ist. Das Werkstück W wird dann vom Ende des Dornes 202 heruntergestoßen und zu einer Sammelstelle oder einem Förderer überführt. Man kann auch den Dorn 202 gleichachsig zum Preßstempel 200 starr mit diesem verbinden. In diesem Falle wird der Dorn beim Rücklauf des Preßstempels nach Beendigung des Preßvorganges aus dem Werkstück herausgezogene Eine solche Anordnung ist der in Fig. 9 gezeigten gleichwertig» '

Zwar ist die Erfindung vorstehend mit Bezug auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel erläutert; doch können die Erfindungsmerkmale bei verschiedenen Maschinen zum Formen von Werkstücken angewendet werden«, Der nachgesuchte Schutz umfaßt daher auch gleichwertige bauliche Einzelheiten und Wirkungen,,

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Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE

1. ) Für eine ein Werkstück formende Presse bestimmter Werkstück-Tfuswerfer mit einem hydraulischen aus Zylinder und Kolben bestehenden Antrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die an eine hydraulische Druckleitung (86) angeschlossene Druckkammer (38) sowohl einen Hauptkolben (42) enthält, der einen am Werkstück angreifenden und beim Rücklauf des Preßstempels (28) vorlaufenden Stößel (52) trägt und durch hydraulisch beaufschlagte Druckflächen (56, 58) nur in der Preßstempel-Rücklaufrichtung antreibbar ist, als auch einen Hilfskolben (40) aufnimmt, der den Preßstempel-Rüeklauf mitmacht und eine kleiner bemessene hydraulisch beaufschlagte Druckfläche (54) besitzt, und daß die Druckleitung (86) durch ein Steuerglied (84) während des Preßstempel-Rüeklaufs zur unveränderten Aufrechterhaltung des Inhalts der Druckkammer (38) verschließbar ist, so daß der Hauptkolben beim Trennen des Werkstücks vom Preßwiderlager (30, 32) und beim Auswerfen langsamer als der Hilfskolben (40) läuft und dabei einen kürzeren Weg zurücklegt.

2. Auswerfer nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (38) durch die beiden Kolben (42, 40) begrenzt ist.

3. Auswerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkolben (42) topfförmig gestaltet ist und eine seiner Druckflächen durch seine Bodenfläche bildet und den Hilfskolben (40) mit Spielraum an seinem Umfang aufnimmt, so daß dieser Hilfskolben im Hauptkolben hin— und herbeweglich ist und mit seiner Stirnfläche die Druckfläche (54) bildet.

4. Auswerfer nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkolben (42) zwischen dem Hilfskolben (40) und dem Preßwiderlager (30, 32) gelegen ist, so daß sich der Hilfskolben (40)

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beim Eücklauf des Pressenstempels (28) vom Pressenwiderlager (30) in den inneren Hohlraum des Hauptzylinders (42) vorschiebt.

5. Auswerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskolben (40) mit einem hin— und herbeweg— liehen Teil (27) des Pressenantriebes (20, 22, 24, 27) gekuppelt ist und daher die Bewegungen des Preßstempels (28") mitmacht.

6„ .Auswerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerferstößel (52) in das vom Widerlager gebildete Gesenk (32) eintritt.

7. Auswerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesenk (32) mit einem Dorn (202) zusammenwirkt, der durch ein Loch des im Gesenk gebildeten Werkstücks (w) hindurchgeht, und daß der durch den Hauptkolben (42) verschiebbare Stößel durch eine den Dorn -(202) ungebenden und auf ihr geführten Buchse (204) gebildet wird, die in das Gesenk hinein und aus ihm zurück verschiebbar ist.

8ο Auswerfer nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (208) der Auswerferbuchse (204) einen Teil der Bodenfläche des Gesenkes bildet, wenn der Auswerfer für den Preßvorgang zurückgezogen ist;

9. Auswerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß seine hydraulische Steuerung eine in Abhängigkeit von den relativen Verschiebungen der beiden Kolben (42, 40) stehende Niederdruckverbindung zwischen der Druckkammer (38) und einem Druckakkumulator (80) aufweist und durch diese Niederdruckverbindung (82-86) das Druckmittel, das bei Verkleinern des Inhalts der Druckkammer (38) durch Relativverschiebung der beiden Kolben (40, 42) verdrängt wird, in den Akkumulator fließen läßt

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und es zurück in die Druckkammer (38) fließen läßt, wenn sich deren Inhalt durch die entgegengesetzte relative Verschiebung der Kolben vergrößert.

10. Auswerfer nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkolben (42) eine zweite hydraulisch beaufschlagte Druckfläche (6o) hat, die der im Anspruch 1 erwähnten Druckfläche (56) dieses Kolbens (42) entgegengesetzt gerichtet ist und zum Bewirken des Rücklaufes des Hauptkolbens (42) nach beendetem Auswurf des Werkstücks (w) durch einen hohen hydraulischen Druck beaufschlagbar ist.

llo Auswerfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckleitung (lO4) mit der Niederdruckleitung (86) über ein Ventil (90) in Verbindung steht, das die Arbeitstakte der Hochdruckleitung und der Nie der druckleitung steuert,,

12. Auswerfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die hydraulische Steuerung gesteuerte Arbeitsspiel des Auswerfers die folgenden Zustände und Bewegungen umfaßt:

(a) eine Stellung, bei der das Werkstück geformt wird und der Hilfskolben (40) des Auswerfers aus der Druckkammer (38) vollständig zurückgezogen ist und der Preßstempel (28) in vorgeschobener Lage am Werkstück anliegt und dieses formt, wobei sich dieses Werkstück in der Matrize (^32) befindet;

(b) eine Verschiebung des Preßstempels (28) und des Hilfskolbens (40) mit einer bestimmten Geschwindigkeit,und eine gleichzeitige Verschiebung des Hauptkolbens (42) mit dem Stößel (52) mit niedrigerer Geschwindigkeit, so daß unmittelbar bei Beginn des Stempelrückzuges vom Werkstück (w) und der Matrize (32) fort die Auswurfkraft auf das Werkstück wirkt;

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(c) eine Verschiebung der beiden Kolben (40, 42) und

des Preßstempels (28) bis in Grenzlagen, in denen das Werkstück aus der Matrize vollständig ausgeworfen und die Presse in Bereitschaft zum Laden und Pressen dues neuen Werkstücks gebracht ist;

(d) ein Eilrücklauf des Hauptkolbens (42) bei dessen Beaufschlagung durch das Druckmittel mittels der Hochdruckverbindung (lO4) bis zur Rückzugstellung, so daß der Auswerfer alsdann das.Beschicken der Matrize (32) vor dem Vorlauf des Hilfskolbens in Richtung auf die Matrize gestat-tet;

(e) Vorlauf des Preßstempels (28) und des Hilfskolbens (40) in der Preßrichtung, wodurch in die Druckkammer (38) über die Niederdruckverbindung (86) das Druckmittel unter niedrigem Druck angesaugt und dadurch der Auswerfer in seine Ausgangslage gebracht wird«,

13. Auswerfer nach Anspruch 9j dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuerung eine Einrichtung (89, 9l) enthält, die periodisch das Druckmittel im Kreislauf einem Vorratsbehälter zufließen und von ihm abfließen läßt, um ein Überhitzen des Druckmittels zu verhindern.

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