DE2503458B2

DE2503458B2 - Kniehebelpresse mit druckmittelantrieb

Info

Publication number: DE2503458B2
Application number: DE19752503458
Authority: DE
Inventors: Gaston Boulogne Forichon (Frankreich)
Original assignee: Societe des Anciens Ateliers Jambon, Boulogne-Billancourt, Hauts-de-Seine (Frankreich)
Priority date: 1974-01-28
Filing date: 1975-01-28
Publication date: 1976-09-09
Also published as: IT1027380B; FR2258951B1; US3926033A; FR2258951A1; DE2503458A1

Description

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)ie Erfindung bezieht sich auf eine Kniehebelpresse Druckmittelantrieb mit den Gattungsmeikmalen Hauptanspruches.

Jei einer solchen bekannten Kniehebelpresse (DL-PS 162) wird die Hubfolge dadurch beschleunigt, daß em Kolbenhub des Antriebszylinders ein Preßhub 1 ein anschließender Rückholhub des Ziehsiößels zugeordnet sind, wobei die Endstellung des Kniehebe systems bei Totpunktlage des Antriebskolbens gleich zeitig Ausgangsstellung für den nächsten Arbeitstakt is Der Vorteil dieser Pressenbauart liegt darin, daß kein Umsteuerung für den Rückhub erforderlich ist, da sie dieser Rückhub bei gleicher Bewegung des Antrisbskol bens unmittelbar an den Preßhub anschließt. Durch di Verwendung eines einzigen Antriebskolbens für de Preßhub und für den Rückhub des Ziehstößeis, der zu Erzielung der sehr hohen Preßkräfte entsprechend gro! ausgelegt sein muß, sind der Druckmittelverbrauel beträchtlich und der Taktfolge durch die kurzzeitig: Umsteuerung des großen Antriebskolbens in seinei beiden Totlagen Grenzen gesetzt.

Bei einer anderen bekannten Kniehebelpresse mi einem einseitig wirkenden großen Antriebskolben um einem einseitig auslenkbaren Kniehebelsystem (FR-Pi 10 73 112) ist der in einem einseitig offenen Zylinde angeordnete große Kolben durch eine rückwärtig! Kolbenstange mit einem koaxial angeordneten doppel wirkenden Zusatzkolben fest verbunden, der bein Arbeitshub des Ziehstößels die Preßkraft verstärkt um der den Rückholhub bewirkt. Zur Einstellung de; Preßhubes ist in der Zylinderwand des zusätzlicher Kolbens ein als Schraubspindel ausgebildeter verstell barer Anschlag vorgeshen. Mit dieser lediglich füi relativ einfache Kniehebelpressen geeigneten Antriebs anordnung ist jedoch eine Beschleunigung der Taktfol ge über gewisse Grenzen hinaus nicht möglich.

Zur Erzielung einer hohen Geschwindigkeit de< Stößels beim Leerhub und einer wesentlich langsameren und dafür stärkeren Stößelbewegung während de; Preßvorganges ist es bekannt (DT-OS 21 47 306, OE-PS 2 89 510) zwei Zylinderkammern von unterschiedlichem Durchmesser vorzusehen, in denen je ein mit dem Preßstößel verbundener Kolben angeordnet ist, von denen ggf. der schmalere Kolben zur Ausführung des schnellen Leerhubes mit Druckluft und der breitere Arbeitskolben mit einem Drucköl beaufschlagt werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Arbeitstakt einer Kniehebelpresse der eingangs genannten Art durch Kombination eines kräftigen Preßhubes und eines schnellen Rückhubes zu beschleunigen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Durch die Verwendung eines größeren Arbeitskolbens und eines mit dem Kniegelenk verbundenen Rückholkolbens, die zusammen einen doppelt wirkenden Teleskopkolben bilden, ergibt sich eine den praktischen Anforderungen eines Preßvorganges entsprechende differenzierte Kolbenbewegung, nämlich eine erste außerordentlich kräftige Vorschubbewegung durch Beaufschlagen des äußeren Arbeitskolbens und eine daran anschließende schnelle Ausfahrbewegung des wesentlich kleineren Rückholkolbens in der gleichen Richtung. Durch die koaxiale und gegeneinander verschiebbare Anordnung der beiden Kolben in Verbindung mit den im Arbeitskolben vorgesehenen Anschlägen für den Rückholkolben wird erreicht, daß während des Preßhubes der schmalere Rückholkolben vom Arbeitskolben mitgenommen wird und erst nach Beendigung des hohe Kräfte erfordernden Preßhubes ausfährt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, insbesondere hinsichtlich der Druckmittelsteuerung für beide Kolben, sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei einer besonderen Ausführung der Erfindung besteht der Arbeitskolben aus zwei durch eine hohle

Kolbenstange starr miteinander verbundenen KoIb. .ι, wobei in der vom Kniehebel quer durchragten Kolbenstange an jeder Seite des Kniehebels eine kückholzylinderkammer vorgesehen ist, in denen je ein Rückholkoiben, je an einer Pleuelstange angreifend, angeordnet ist.

Eine Kniehebelpresse mit einem aus zwei Teilen bestehenden Arbeitskolben, d. h. mit Antrieb des Kniehebels von beiden Seiten, ist aus der DT-AS 1162 506 bekannt. Diese auf je eine Stirnseite eines Druckstücker wechselseitig einwirkenden Kolbenteile sind jedoch nicht starr miteinander verbunden und weisen keine zusätzlichen koaxial angeordneten Rückholkolben auf. Vielmehr erfolgt bei jedem Hub eines dieser beiden Kolbenteile ein vollständiger Preßvorgang mit einem Preßhub und einem Rückholhub, so daß die erfindungsgemäß angestrebte hohe Taktfolge mit dieser bekannten Presse nicht erreicht werden kann.

Im folgenden werden Ausführungsb«ispiele der erfindungsgemäßen Kniehebelpresse anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 eine Kniehebelpresse mit an einer Seite des Kniehebels angeordnetem Antrieb in drei verschiedenen Betriebsstellungen,

Fig.4 eine Kniehebelpresse mit einem zu beiden Seiten des Kniehebels angeordneten Antrieb.

Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte pneumatisch oder hydraulisch angetriebene Kniehebelpresse enthält einen Preßtisch 1. ein Gestell 2, einen mn dem Gestell 2 verbundenen Zylinder 3. einen Arbeitskolben 4, iinen Kniehebel 5 und einen Zieh- bzw. Preßstößel 6. Der den Arbeitskolben 4 aufnehmende Zylinder 3 ist gegen das Gestell 2 leckdicht durch eine einen Kolbenanschlag bildende Stirnwand 7 abgesuhlu^bc.;. In dieser vorderen Stirnwand 7 und in einer hinteren, die Zylinderkammer 8 begrenzenden Stirnwand 9 sind Zuleitungen 10, 11 für das Druckmittel vorgesehen. Der Arbeitskolben 4 weist ein verbreitertes Kolbenhaupt 4a mit Stirnflächen 4h und 4c auf und wird entsprechend der Druckmittelzuführung durch die Leitung 10 bzw. die Leitung 11 in der Zylinderkammer 8 nach der einen oder anderen Richtung verschoben.

Beiseitig vom Kolbenhaupt 4a des Arbeitskolbens 4 erstreckt sich je ein rohrförmiger axialer Ansatz, der einen Rückhubzylindc-r 14 für einen Rückhubkolben 12 von kleinerem Durchmesser bildet. Beide koaxial ineinander angeordnete Kolben 4 und 12 sind gegeneinander verschiebbar. Der größere Arbeitskolben 4 weist in seinem axial mittleren Bereich einen Mittelsteg 13 auf, der den Rückhubzylinder 14 für den Rückhubkolben 12 in zwei unabhängige Zylinderkammern 15 und 16 trennt. Der innere Rückhubkoloen 12 besitzt eine von dem Mittelsteg 13 geführte Kolbenstange 12a, an deren Enden je eine in den Zylinderkammern 15 und 16 verschiebbare Kolbenhälft»; 17 bzw. 18 vorgesehen ist, die je einen Rückhubkolben für jede Hubrichtung bilden. Die Kolbenhälfte 17 ist durch eine an dem als Zapfen 20 ausgebildeten Kniepunkt angreifende Pleuelstange 19 mit dem aus zwei Stangen 5a und 5b gebildeten Kniehebel verbunden. Das freie Ende der Kniehebelstange 5a ist über einen Drehzapfen

21 mit einem ortsfesten Stellglied 22 und das der Stange 5b über einen Drehzapfen 23 am Preßstößel 6 angelenkt.

Durch das als Schraubspindel ausgebildete Stellglied

22 kann der untere Totpunkt des Preßstößels 6 ohne Änderung des Pressenhubes verstellt werden.

e der beiden Zvlinderkammern 15, 16 für den Rückhubkolben 12 ist über je einen Kanal im Arbeitskolben 4 mit der äußeren Zylinderkammer 3 verbunden, und zwar die Zylinderkammer 15 durch einen in der Stirnfläche Ab des Arbeitskolens 4 mündenden Kanal 24 und die Zylinderkammer 16 durch einen zweiten in der Stirnfläche 4c mündenden Strömungskanal 25(F i g. 1).

Die Wirkungsweise der Presse ist folgende:

In der in Fig. 1 dargestellten betriebsbereiten Stellung liegen der Arbeitskolben 4 an der hinteren Stirwand 9 des Zylinders 3 und die Kolbenhälfte 17 des Rückholkolbens 12 an dem Mittelsteg 13 an. Der Winkel zwischen den beiden Kniegelenkstangen 5a und 56 beträgt weniger als 180°, und der Preßstößel 6 befindet sich in seiner oberen Totpunktlage. In dieser Phase sind dusch die in F i g. 1 dargestellte Schaltstellung eines Ventils 28 die Zylinderräume 8 und 16 über die Leitungen 10, 26 und 25 mit Druckmittel beaufschlagt und die Gegenräume der Zylinder 8, 15 über die Leitungen U, 27, 24 drucklos. Bei Änderung der Durchflußrichtung durch Betätigen des Elektroventils 28 wird die Leitung 26 drucklos und ein Druck in der Leitung 27 aufgebaut, so daß der Arbeitskolben 4 unter Mitnahme des Rückhubkolbens 12 ausfährt, bis seine Stirnfläche 4c an der Zylinderstirnwand 7 anliegt. In diesem Zustand sind die Kniehebelstangen 5a und 50 gegeneinander gestreckt und senkrecht zur Kolbenachse ausgerichtet (Fig.2). Nach diesem Preßhub strömt das Druckmittel aus der Kammer 8 durch den Kanal 24 in die von der hinteren Kolbenstirnfläche 29 begrenzte Zylinderkammer 15 und treibt die Kolbenhälfte 17 des Rückhubkolbens 12 in Richtung des Pfeiles Fnach vorn. Der äußere Arbeitskolben 4 bleibt dabei in seiner Totpunktlage. Der Hub des Rückhubkolbens 12 wird durch die Kolbenhälfte 18 begrenzt, deren vordere Stirnfläche 30 sich in ihrer Totpunktlage an der hinteren Stirnfläche 31 des Mittelsteges 13 abstützt. In dieser in Fig. 3 dargestellten Betriebsphase befindet sich die Kolbenhälfte 17 in ihrer in der Zeichnung linken Endstellung, und die Kniehebelstangen 5a und 5b schließen nach Durchlaufen ihrer Strecklage wiederum einen Winkel von weniger als 180° ein, der einer oberen Totpunktlage des Preßstößels 6 entspricht.

Die Verschiebung der beiden Kolben 4 und 12 bewirkt somit einen ersten Arbeitshub des Preßstößels durch Verfahren des größeren Arbeitskolbens 4a und einen ersten Stößelrückhub durch anschließendes Ausfahren der Kolbenhälfte 17 des Rückhubkolbens im Rückhubzylinder 14.

Durch erneute Umkehrung der Druckrichtung des Druckmittels, d. h. ein Entlasten der Leitung 27 und Beaufschlagen der Leitung 26 mit Druckmittel, erfolgt eine gemeinsame Verschiebung der beiden KoI ben 4 und 12 in Richtung des Pfeiles Fi, wobei dei Rückhubkolben vom Arbeitskolben 4 mitgenommer wird, weil seine Kolbenhälfte 18 an dem Mittelsteg 1; des Arbeitskolens 4 anliegt. Diese Bewegung endet nacl der Anlage der Stirnfläche 4i> des Arbeitskolbens 4 ai der Zylinderstirnwand 9. Daraufhin strömt das Druck mittel aus der Zylinderkammer 8 an der Rückseite 4i des Arbeitskolbens 4 durch den Kanal 25 in dl· Zylinderkammer 16 des Rückhubzylinders 14 und drück auf die Stirnfläche 30 der Kolbenhälfte 18. Durch dei auf die Stirnfläche dieser Kolbenhälfte 18 wirkende Druck fährt der Rückhubkolben 12 in dem äußere Arbeitskolben 4 in die in F i g. 1 gezeigte Stellung aus, i welcher die Stirnfläche der Kolbenhälfte 17 an der Mittelsteg 13 anliegt.

Diese aufeinanderfolgenden Bewegungen der beiden koaxialen Kolben 4 und 12 bewirken einen zweiten Arbeitshub des Preßstößels durch den größeren Schubkolben 4 und einen anschließenden Rückholhub durch den Rückhubkolben 12. Bei diesem zunächst gemeinsamen und danach unabhängigen Bewegungsablauf der beiden Kolben 4 und 12 bewirkt jede Bewegung des äußeren Arbeitskolbens 4 einen Arbeitshub des Preßstößels und jede Eigenbewegung des Rückhubkolbens 12 einen Rückholvorgang. Arbeitshub und Rückhub werden somit nicht von einem einzigen, sondern von zwei gegeneinander verschiebbaren, jeweils in gleicher Richtung ausfahrenden Kolben ausgeführt.

Bei der in Fig.4 dargestellten Presse enthält der Zylinder 3' zwei gleicne, fest miteinander verbundene Arbeitskolben 4', die — wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 3 — als Zylinder für Rückhubkolben 12' dienen, die durch je eine gesonderte Pleuelstange 19' mit einem auf zwei Schubstangen 5a'und 5b'gebildeten Kniehebel 5' verbunden sind.

Die Wirkungsweise dieser Kniehebelpresse ist ähnlich der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Ausführung. Jede einen der Rückhubkolben 12' aufnehmende Zylinderkammer 15' und 16' ist mit der äußeren Zylinderkammer 8' durch je einen Kanal Ά' bzw. 25' verbunden. Ein wesentlicher Unterschied dieser Ausführung liegt darin, daß die Ausgangsstellung, d. h. jeder obere Totpunkt des Preßstößels 6' durch zwei Anschlagschrauben 43 an den Stirnwänden 9' des äußeren Zylinders 3' verstellt werden kann. Durch

ίο Verdrehen dieser Schraubspindeln 43 kann in Wechselbeziehung mit der zum Einstellen der Preßkrafi dienenden Stellschraube 22' der obere Totpunkt des Preßstößels entsprechend dem gewünschten Hub und dem jeweiligen Arbeitsablauf geändert werden.

Bei beiden dargestellten Pressenausführungen ergibt sich durch die Trennung des Antricbskolbens in einer Arbeitskolben und einen Rückhubkolbcn, welcher nacl· Ablauf des Preßhubes in gleicher Richtung ausfährt, ein< einfache Möglichkeit der Druckmitlelsteuerung, wöbe eine ausreichende Zeitspanne zum Umsteuern des der großen Arbeitskolben beaufschlagenden Arbeitsmittel: zur Verfügung steht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kniehebelpresse mit Druckmittelantrieb, bei dem ein doppelt wirkender Kolben durch eine Pleuelstange mit dem Kniepunkt des aus zwei Stangen gebildeten Kniehebels verbunden ist und der Kniepunkt jeweils bei einer einzigen Druckbeaufschlagung des Druckmittelantriebes und durch Anschläge in demselben von einer Knicklage über die Strecklage in eine andere Knicklage gefahren wird, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Pleuelstange (19) angeschlossene Kolben nur ein kleiner Rückhubkolben (12,12') ist. dessen Rückhubzylinder (14) sich in einem größeren, ebenfalls doppelt wirkenden Arbeitskolhen (4) befindet, der durch AbstStzung des Rückhubkolbens (12, 12') im Rückhubzylinder (14) auf die Pleuelstange wirkt, mit einem solcherart begrenzten Hub von Arbeitskolben (4, 4') und Rückhubkolben (12, 12'), daß beide Hubwege zusammen der Entfernung des Kniepunktes (20, 20') von einer Knicklage zur gegenüberliegenden entsprechen.

2. Kniehebelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch einen hohlzylindrisehen Ansatz an jeder Stirnseite des Arbeitskolbens (4) gebildete Rückhubzylinder (14) von einem Mittelsteg (13) in zwei gesonderte Zylinderkammern (15, 16) unterteilt ist, daß in jeder Zylinderkammer (15, 16) je eine Hälfte (17, 18) des Rückhubkolbens

(12) aufgenommen ist, die durch eine gemeinsame, in dem Mittelsteg (13) geführte Kolbenstange (\2a) starr miteinander verbunden sind und die ihre Anschläge (31a; 31 ty beiderseits dieses Mittelsteges

(13) finden, und daß der dem Kniehebel (5) zugewandte Rückholzylinder (15) vorn offen und die Pleuelstange (19) — wie bekannt — gelenkig an der zugehörigen Hälfte (17) des Rückhol.kolbens (12) angebracht ist.

3. Kniehebelpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Arbeitskolben (4) Druckmittelkanäle (24, 25) vorgesehen sind, von denen ein erster, in der einen Stirnfläche (4h) des Arbeitskolbens (4) mündenden Druckmittelkanal (24) zur einen Zylinderkammer (15) und ein zweiter, in der anderen Stirnfläche (4c) des Arbeitskolbens (4) mündender Druckmittelkanal (25) zur anderen Zylinderkammer (16) des Rückholzylinders (14) führt.

4. Kniehebelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben aus zwei durch eine hohle Kolbenstange starr miteinander verbundenen Kolben (4', 4') besteht und daß in der vom Kniehebel (5a'_t 5b') quer durchragten hohlen Kolbenstange an jeder Seite des Kniehebels ein Rückholzylinder (15', 16') vorgesehen ist, in denen je ein Rückholkolben (12', 22') je an einer Pleuelstange (19', 19') angreifend angeordnet ist.