DE2503458A1

DE2503458A1 - Kniehebelpresse

Info

Publication number: DE2503458A1
Application number: DE19752503458
Authority: DE
Inventors: Gaston Forichon
Original assignee: ANCIENS ATELIERS JAMBON BOULOG
Current assignee: ANCIENS ATELIERS JAMBON BOULOG
Priority date: 1974-01-28
Filing date: 1975-01-28
Publication date: 1975-07-31
Also published as: IT1027380B; FR2258951B1; US3926033A; DE2503458B2; FR2258951A1

Description

Patentanwälte Dlpl.-Ing. R. B E ETZ sen. Dipl.-lng. K. LAMPRECHT Dr.-Ing. R. B E E T Z Jr. B München 22, steinsdorfstr. 10

Tel. (089)227201/227244/29 5310 Telegr. Allpatent München

578-23·7ΐ6Ρ(23·717Η)

28. 1. 1975

SOCIETE DES ANCIENS ATELIERS JAMBON, Boulogne-Billancourt ( Frankreich)

Kniehebelpresse

Die Erfindung betrifft eine Kniehebelpresse, insbesondere pneumatische Presse, die gleichermaßen für Krümmen, Ziehen, Schneiden oder sonstige Preßarbeiten benutzt wird.

Kniepressen bekannter Art bestehen im allgemeinen aus einem geschlossenen Zylinder, in welchem sich ein Kolben bewegt, dessen geradlinige Verschiebung durch ein Druckfluid, ζ. Β. Druckluft, bewirkt wird. Dieser Kolben überträgt seine Schubkraft auf einen Knie-

578-(S0 804)-Bgn-r (8)

509831/067

hebel-Mechanism us, der die Schubkraft verstärkt und sie auf einen werkzeugtragenden Stößel überträgt. Der Rückhub dieses Stößels nach geschehenem Arbeitsgang geschieht durch Druckluft, welche ständig auf die Rückhol-Fläche des Antriebskolbens der Kniehebelpresse geleitet wird. Es ist ferner bekannt, diese Pressen mit einer Schraubspindel auszurüsten, mittels derer man ihre Kraft einstellen kann, indem man den unteren Druckpunkt des werkzeugtragenden Stößels verändert; dieses Einstellen geschieht dadurch, daß man die Schraubspindel, die im oberen Teil des Pressengestells angeordnet ist, weiter hinein- oder herausschraubt. Es ist schließlich üblich, an diesen Pressen auf Wunsch des Kunden eine Einstell-Schraubspindel mit Antriebsrad vorzusehen; diese Vorrichtung soll den Hub des werkzeugtragenden Stößels begrenzen, indem die Lage seines oberen Totpunktes verändert wird, ohne daß sein unterer Totpunkt verändert würde. So kann man, wenn die Arbeit nur geringen Hub erfordert, mit dieser Vorrichtung die Hubzahl der Presse wesentlich vergrößern.

Diese Pressen, mögen sie mit diesen Einstellvorrichtungen versehen sein oder nicht, haben alle den größeren Nachteil, nur zu relativ geringer Hubzahl fähig zu sein, was Totzeiten ergibt, da nach vollendetem Arbeitsgang jedesmal der werkzeugtragende Stößel zu seinem oberen Totpunkt zurückgeholt, d. h. neu bestückt werden muß. Dies dauert zumal deshalb so lange, weil das Druckfluid, das den Abwärtshub des werkzeugtragenden Stößels bewirkt hat, entspannt werden und dasjenige Fluid, das den Kolben wieder aufwärts heben soll, gespannt werden muß.

Die Erfindung soll diesen Nachteil beseitigen. Sie betrifft eine

£09831/0876

Kniehebelpresse mit einem Zylinder mit mindestens einem darin verschiebbaren Antriebskolben, der durch eine Pleuelstange mit dem Gelenkzapfen eines Kniehebels verbunden ist, welcher aus mindestens zwei Stangen besteht, deren einer an einem Festpunkt und deren anderer an einem werkzeugtragenden Stößel angelenkt ist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskolben aus zwei zueinander koaxialen, relativ zueinander beweglichen Teilen besteht und der Zylinder mit Anschlägen versehen ist, die die Bewegung des einen dieser Teile begrenzen, während der andere dieser Teile seine Bewegung fortsetzt und den Rückhub des werkzeugtragenden Stößels bewirkt.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die beiden koaxialen Kolben eine selbständige Druckflüssigkeits-Zufuhr haben derart, daß sie sich bei der Abwärtsbewegung des werkzeugtragenden Stößels gleichzeitig verschieben, bis der äußere Kolben an den Anschlag des Zylinders anschlägt, und danach der innere Kolben sich allein weiter verschiebt und den Rückhub des werkzeugtragenden Stößels bewirkt. '

Zwei - keineswegs allein mögliche - Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Presse sind in den anliegenden Zeichnungen schematisch dargestellt. Darin zeigen;

Fig. 1-3 eine erste Ausführungsform in drei verschiedenen Phasen ihrer Wirkungsweise,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform.

509831/0676

Die in Fig. 1-3 dargestellte Presse ist eine pneumatisch angetriebene Kniehebelpresse. Natürlich kann das Antriebsfluid ebensogut auch Öl sein. Diese Presse besteht wesentlich aus sechs Bauteilen, nämlich einem Gestell 1, einem Gehäuse 2, einem Zylinder 3, einem darin hin- und herbeweglichen Antriebskolben 4, einem Kniehebel 5 und einem werkzeugtragenden Stößel 6. In bekannter Weise ist der Zylinder 3 am Gehäuse 2 befestigt und leckdicht durch eine einen Anschlag bildende Wand 7 abgeschlossen, und die Zylinderkammer 8, die durch diese Wand 7 und durch die vordere Zylinderstirnwand 9 abgeschlossen ist, ist an ihren Enden mit Zuleitungen für Druckfluid versehen. Der Antriebskolben 4 hat ein Kolbenhaupt 4 , das eine Vortriebs-Stirnfläche 4 und eine Rückhol-Stirnfläche 4 aufweist. So wird der Kolben je danach, ob das Druckfluid der Kammer 8 durch die Leitung 10 oder durch die Leitung 11 zugeführt wird, in der einen oder anderen Richtung verschoben.

Gemäß der Erfindung ist dieser Kolben, der bisher massiv ausgeführt worden ist, rohrförmig hohl gestaltet und selbst als Zylinder für einen koaxialen Kolben 12 von kleinerem Durchmesser verwendet, wobei diese beiden koaxialen Kolben 4 und 12 relativ zueinander verschiebbar, und zwar gleichzeitig oder nacheinander verschiebbar sind. Der äußere Kolben 4 ist innen mit einer Ringschulter 13 versehen, die in seine axiale Bohrung 14 vorspringt und diese in zwei voneinander unabhängige Kammern 15 und 16 trennt. Der Kolben 12 hat eine Kolbenstange 12 , die in der von der Ringschulter 13 gebildeten Engstelle gleitet; diese beiden Enden dieses Innenkolbens 12 sind mit je einem Kolbenhaupt 17 und 18 versehen. Es gleiten das Kolbenhaupt 18 in der Kammer 16 und das Kolbenhaupt 17 in der Kammer 15 hin und her.

509831/0676

2503A58

Das Kolbenhaupt 17 ist durch eine Pleuelstange 19 mit dem Kniehebel 5 verbunden, der in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel aus zwei Stangen 5 und 5 besteht, die an einem gemeinsamen Gelenkzapfen

20 angelenkt und mit ihren anderen Enden an einem ortsfesten Punkt

21 bzw. am werkzeugtragenden Stößel 6 angelenkt sind.

Die bei 21 angelenkte Stange 5 ist also mit der Einstellschraube 22 verbunden, mittels deren man den unteren Totpunkt des werkzeugtragenden Stößels verändern kann, ohne den Hub der Presse zu ändern; so kann man die Preßkraft einstellen. Die Stange 5 ist mit dem werkzeugtragenden Stößel 6 durch einen Gelenkzapfen 23 verbunden, und dieser Stößel wird durch die Kniehebel-Einrichtung hin- und herbewegt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jede der beiden Kammern 15 und 16, in denen die Kolbenhäupter 17 und 18 des Kolbens 12 sich hin- und herbewegen, in Verbindung mit der Kammer 8, in welcher sich das Kolbenhaupt des Außenkolbens bewegt. Diese Verbindung ist dadurch erreicht, daß (s. Fig. 2) von der Kammer 15 zur Kammer 18 des Außenkolbens 4 ein Kanal 24 und von der Kammer 16 zu dieser selben Kammer 8 ein zweiter Kanal 25 führt. Es sei hierbei bemerkt, daß der Kanal 24 an der Vortriebs-Stirnfläche 4 des KoI-bens 4 und der Kanal 25 (s. Fig. l) an der Stirnfläche 4 mündet.

Die Wirkungsweise dieser Presse ist wie folgt;

Wie aus Fig. 1, die die Presse in beschickter und betriebsbereiter Stellung zeigt, ersichtlich, liegt der Antriebskolben 4 an der vorderen

509831/0676

Stirnwand 9 seines Zylinders 3 und der Innenkolben 12 mit seinem Kolbenhaupt 17 an der Ringschulter 13 an. Wie ferner ersichtlich, befinden sich die Stangen 5 und 5 in einem Winkel von weniger als 180 und der werkzeugtragende Stößel 6 in seiner oberen Stellung. Aus 'dem Schema der Zuleitungen schließlich ist ersichtlich, daß die Leitung 26, die zur Rückhol-Kammer des Außenkolbens 4 führt, Druckfluid erhält, aber die Leitung 27, die auf der Stirnfläche 4 des KoI-

(Lt

bens mündet, zum Ablaufbehälter geschaltet ist.

Ändert man die Druckrichtung, indem eines oder mehrere der Elektroventile 28 betätigt, so daß die Leitung 26 auf den Sammelbehälter geschaltet und der Fluiddruck in die Leitung 27 geführt wird, dann erhält man eine gleichzeitige Verschiebung des inneren und des äußeren Kolbens, bis die Stirnfläche 4 des Kolbens 4 sich an die ihren Zylinder abschließende Wand 7 anlegt, wie das in Fig. 2 dargestellt ist. In diesem Zustand sind die Stangen 5 und 5 senkrecht

J. £Lt

miteinander fluchtend, und die Stirnfläche 4 des Kolbens 4 legt sich

gegen die ihren Zylinder abschließende Wand 7 an, wie'das in Fig. 2 dargestellt ist. Dann strömt das in der Kammer 8 befindliche verdichtete Fluid durch den Kanal 24 in die an der hinteren Stirnfläche 29 befindliche Kammer 15 und treibt den Kolben nach vorn, d. h. in Richtung des Keiles F| der äußere Kolben 4 bleibt dabei anliegend. Der Hub des Kolbens 12 ist durch das Kolbenhaupt 18 begrenzt, dessen vordere Stirnfläche 30 nun an der hinteren Stirnfläche 31 der Ringschulter anliegt. In dieser Phase haben die Bauteile die in Fig. 3 gezeigte Stellung inne. Wie ersichtlich, liegt das Kolbenhaupt 18 des inneren Kolbens 12 an der Ringschulter 13 an, und das Kolbenhaupt 17 ist im Gegensatz dazu an das Ende des Hubes gelangt, wo die

50983t/Ö67€

Stangen 5 und 5 durch die senkrechte Ebene, in der sie sich in Fig. 2 befanden, hindurchgegangen sind und von neuem einen Winkel von weniger als 180 bilden, der einem neuen Wiederaufstieg des werkzeugtragenden Stößels 6 entspricht.

Bei dieser ersten Verschiebung sind also nacheinander ein Abstieg des werkzeugtragenden Stößels unter gleichzeitiger Verschiebung der koaxialen Kolben und ein Wiederaufstieg dieses werkzeugtragenden Stößels in seine obere Stellung unter Verschiebung nur des inneren Kolbens 12 erfolgt.

Wenn man nun abermals die Druckrichtung des Fluids umkehrt (die Leitung 27 wird dabei auf den Ablaufbehälter und die Leitung 26 wird auf Betrieb geschaltet), dann erhält man von neuem eine gleichzeitige Verschiebung der beiden koaxialen Kolben 4 und 12 (Pfeil F-), da (s. Fig. 3) das Kolbenhaupt des Kolbens 18 an der Ring schulter anliegt. Diese Bewegung endet, wenn die Stirnfläche 4 des Kolbens sich gegen die Zylinder-Stirnwand 9 anlegt, woraufhin der in der Kammer 8 an der Rücklaufseite des Kolbens 4 herrschende Druck durch den Kanal 25 in die Kammer 16 des inneren Kolbens eindringt und auf die Stirnfläche 18 , die sog. Rückhol-Stirnfläche des inneren Kolbens, drückt. In dieser Phase wird nun der innere Kolben relativ zum äußeren Kolben verschoben und wieder in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gebracht, in der die Stirnfläche 17 seines Kolbenhauptes 17 an der Stirnfläche 13 der Ringschulter 13 anliegt.

Während dieser zweifachen V erschiebung der beiden koaxialen Kolben ist zunächst ein zweiter Abstieg des werkzeugtragenden Stößels

509831/0676

(gleichzeitige Verschiebung der Kolben) und danach ein neuer Wiederaufstieg des werkzeugtragenden Stößels (Verschiebung nur des inneren Kolbens 12) erfolgt.

So erhält man durch diesen Gedanken der zunächst vereinigten und danach unabhängigen Bewegungen der koaxialen Kolben 4 und 12 in vollständigem Kreislauf das Ergebnis, daß der äußere Kolben 4 den Abstieg des werkzeugtragenden Stößels und der innere Kolben 12 jedesmal seinen Wiederaufstieg bewirkt. Es wird also nicht wie bei den bekannten Pressen der Abstieg und der Wiederaufstieg des werkzeugtragenden Stößels durch einen und denselben Kolben bewirkt.

Bei der in Fig. 4 dargestellten abgewandelten Ausführungsform ist der Zylinder 32 so gestaltet, daß er nicht nur einen einzigen Antriebskolben, sondern zwei einander gleiche, fest miteinander verbundene Kolben 33 enthält, welche wie bei der in Fig. 1-3 dargestellten Ausführungsform als Zylinder für Hilfskolben 34 dienen, die durch zwei Pleuelstangen 35 mit einem einzigen Kniehebel verbunden sind, der aus zwei Stangen 36 und 37 besteht.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist ähnlich wie diejenige der in Fig. 1-3 dargestellten, da jede der Kammern 38 und 39, in welcher der eine oder der andere der beiden Kolben 34 gleitet, mit der Kammer 40 der äußeren Kolben durch einen Kanal 41 verbunden ist. Ein wesentlicher Unterschied dieser Ausführungsform liegt darin, daß man die Ausgangsstellung, d. h. den oberen Totpunkt des werkzeugtragenden Stößels 42, verstellen kann, und zwar dank zwei Anschlagschrauben 43, die ar. den Stirnwänden 34 des Zylinders angebracht sind.

S09831/Ö676

25Ü3458

Diese Schrauben, gleichzeitig eingestellt, ermöglichen in Verbindung mit der zum Einstellen der Druckluft dienenden Schraube 45, den oberen Totpunkt des werkzeugtragenden Stößels je nach dem gewünschten Hub und nach der zu erledigenden Arbeit zu verändern. Es ist nämlich manchmal erwünscht, den Hub des werkzeugtragenden Stößels ändern zu können, um den Produktions rhythm us zu erhöhen.

Diese Presse von großer Betriebssicherheit hat einen wesentlichen Vorteil: sie erspart jede Totzeit, die für den Rückhub des werkzeugtragenden Stößels bei den bekannten Pressen unvermeidlich ist; denn da der Antriebskolben zweiteilig ausgeführt ist, besorgt der innere Hilfskolben kleineren Querschnitts diesen Rückhub, ohne daß es nötig wäre, das Druckfluid, damit der Außenkolben großen Durchmessers sich verschiebt, zu entspannen oder abzulassen. Diese Presse ermöglicht also eine doppelt so große Hubzahl wie diejenige der bekannten Pressen, und das ist ein großer Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt; es lassen sich auch andere Ausführungsformen als sie denken, und solche liegen im Rahmen der Erfindung.

509831 /Ö676

Claims

Pa te nt an s pr iiche

( 1. !Kniehebelpresse mit pneumatischem oder hydraulischem Antrieb durch einen Zylinder mit mindestens einem darin verschiebbaren Antriebskolben, der durch eine Pleuelstange mit dem Gelenkzapfen eines Kniehebels verbunden ist, welcher aus mindestens zwei Stangen besteht, deren einer an einem Festpunkt und deren anderer an einem werkzeugtragenden Stößel angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskolben (4; 33) aus zwei zueinander koaxialen, relativ zueinander beweglichen Teilen (4, 12; 33, 34) besteht und der Zylinder (3; 32) mit Anschlägen (13, 43) versehen ist, die die Bewegung des einen (4; 33) dieser Teile begrenzen, während der andere (12| 34) dieser Teile seine Bewegung fortsetzt und den Rückhub des werkzeugtragenden Stößels (6; 42) bewirkt .
2. Kniehebel-Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden koaxialen Kolben (4, 12 f 33, 34) eine selbständige Druckflüssigkeits-Zufuhr haben derart, daß sie sich bei der Abwärtsbewegung des werkzeugtragenden Stößels (6| 42) gleichzeitig verschieben, bis der äußere Kolben (4; 33) an den Anschlag (13; 43) des Zylinders anschlägt, und danach der innere Kolben (121 34) sich allein weiter verschiebt und den Rückhub des werkzeugtragenden Stößels bewirkt.
3. Kniehebelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

509B31

daß der äußere Kolben (4) rohrförmig ist und seine axiale Bohrung (14) eine Ringschulter (13) aufweist, durch die sie in zwei voneinander leckdicht getrennte Kammern (15, 16) geteilt ist, und daß der innere Kolben (12) mit dem Kniegelenk (20) des Kniehebels (5) gekuppelt ist.
4. Kniehebelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in ihrem Zylinder (32) hin- und herbeweglich zwei Kolben (33) angeordnet sind, die einander entgegenwirken und fest miteinander verbunden sind und aus zwei zueinander koaxialen Teilen ( 33, 34) bestehen und an einem gemeinsamen Kniehebel (36, 37) angreifen.
5. Kniehebelpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Antriebskolben (33) aus zwei zueinander konzentrischen Kolben (33, 34) besteht, von denen der innere, kleineren Durchmesser aufweisende (34) mit dem Kniehebel (36, 37) gekuppelt ist.
6. Kniehebelpresse nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (32) an seinen beiden Stirnwänden (44) mit Einstellschrauben (43) versehen ist, mit denen man den oberen Totpunkt des werkzeugtragenden Stößels (42) verändern kann.

$09831/0676