DE3104274A1 - "hebelwerkzeug" - Google Patents
"hebelwerkzeug"Info
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- DE3104274A1 DE3104274A1 DE19813104274 DE3104274A DE3104274A1 DE 3104274 A1 DE3104274 A1 DE 3104274A1 DE 19813104274 DE19813104274 DE 19813104274 DE 3104274 A DE3104274 A DE 3104274A DE 3104274 A1 DE3104274 A1 DE 3104274A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/02—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by lever mechanism
Description
SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH - Schweinfurt, 04.02.81
"~ DE 81 002 DE TPA.ko.tr
Die Erfindung bezieht sich auf ein Hebelwerkzeug zur Steigerung der Kraft bei Pressen und dgl., bestehend aus einer am
Stößel der Maschine befestigten Halteplatte, aus einem damit verbundenen beweglichen Werkzeugteil und aus einer Aufnahmeplatte
für ein feststehendes Werkzeugteil.
Eine Presse zum Stanzen, Prägen, Tiefziehen und dgl. besteht unter anderem aus einem auf verschiedene Art angetriebenen
Stößel und einer mit dem Gestell verbundenen Grundplatte. Stößel und Grundplatte haben Einrichtungen
zur Aufnahme von auswechselbaren Werkzeugen. Die Nutzbarkeit der Presse wird unter anderem begrenzt durch die max.
Preßkraft und den Hub. Die von der Industrie benötigten Maschinen werden aus Kostengründen bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit
meist den laufenden Produkten gemäß angeschafft. Nicht selten fallen unerwartet Produkte an,
die mit den vorhandenen maschinellen Einrichtungen nicht mehr bearbeitet werden können, weil die Anforderungen
die technischen Daten überschreiten. Das ist besonders oft bezüglich der verfügbaren Preßkraft der Fall.
-5-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Hilfseinrichtung für Pressen zu schaffen, mit der die am Werkzeug
wirksame Preßkraft erhöht werden kann, ohne größere Veränderungen an der Presse vornehmen zu müssen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das bewegliche Werkzeugteil in einem zwischen den Enden eines Hebels angeordneten
Drehpunkt gelagert ist, von dem ein Ende gelenkig mit der Halteplatte und das andere Ende gelenkig
mit der Aufnahmeplatte verbunden sind.
Mit dieser einfachen Ausführung wird nach dem Hebelgesetz eine Erhöhung der am Werkzeug wirksamen Preßkraft erzielt.
Die Krafteinleitung erfolgt durch den Stößel über die daran befestigte Halteplatte auf das eine Ende des Hebels,
der über ein Drehgelenk mit der Halteplatte verbunden ist.
Das andere Ende des Hebels ist über ein weiteres Drehgelenk mit der Aufnahmeplatte verbunden. Zwischen den Enden
des Hebels ist ein weiterer Drehpunkt angeordnet, an dem das bewegliche Werkzeugteil gelagert ist. Wenn sich dieser
Drehpunkt genau in der Mitte zwischen den Enden des Hebels befindet, erfolgt nach dem Hebelgesetz eine Verdoppelung
der am Angriffspunkt des Stößels eingeleiteten Kraft am beweglichen Werkzeugteil. Je nach Anordnung dieses
Drehpunktes kann der Faktor der Krafterhöhung beliebig verändert werden. Bei dieser einfachen Maßnahme muß
jedoch hingenommen werden, daß sich der Hub des beweglichen Werkzeugteiles mit dem Faktor der Krafterhöhung reduziert.
Dieser Nachteil wirkt sich jedoch in den meisten Fällen nicht störend aus, da die Pressen konstruktiv für
einen relativ großen Hub des Stößels ausgelegt sind.
-6-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist mindestens eines der Enden des Hebels über Ausgleichsarme mit der
Halteplatte bzw. mit der Aufnahmeplatte gelenkig verbunden.
Mit dieser Maßnahme wird die horizontale Verlagerung der Drehpunkte an den Enden des Hebels im gesamten Hubbereich
des Stößels ausgeglichen.
Bei einem anderen Ausführungsbeispxel ist der Drehpunkt wahlweise an verschiedenen Stellen zwischen den Enden
des Hebels angeordnet.
Dadurch kann auf einfache Weise das Maß der Krafterhöung
eingestellt und dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt
werden. Fällt der Drehpunkt für das bewegliche Werkzeugteil mit dem mit der Halteplatte verbundenen Ende des
Hebels zusammen, wird keine Krafterhöhung erzielt und am beweglichen Werzeugteil ist die Preßkraft des Stössels
wirksam. Liegt der Drehpunkt in der Mitte des Hebels verdoppelt sich die Preßkraft und kann durch Verlegung
des Drehpunktes in Richtung zum anderen, mit der Aufnahmeplatte verbundenen Ende des Hebels weiter gesteigert
werden.
Bei einer anderen erfxndungsgemäßen Ausführung ist die Aufnahmeplatte für das feststehende Werkzeugteil getrennt
vom Gestell ausgebildet.
Oftmals ist die Stabilität des Pressengestells nicht ausreichend, so daß dieses durch geeignete Maßnahmen verstärkt
werden muß. Eine Möglichkeit besteht darin, für
-7-
-r-6-
die Aufnahme des feststehenden Werkzeugteils eine getrennte, den Anforderungen entsprechende Platte vorzusehen.
An dieser ist das Hebelende, beispielsweise über einen oben genannten Ausgleichsarm befestigt. Die Aufnahmeplatte
selbst ist lösbar am Pressengestell verankert. Die durch das erfindungsgemäße Hebelwerkzeug gewonnene
Preßkraft wird in diesem Fall als Zugkraft über den Ausgleichsarm auf die getrennte Aufnahmeplatte übertragen,
so daß keinerlei Überlastung des Pressengestells auftritt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind mindestens zwei symmetrisch zur Achse der Werkzeugteile angeordnete
Hebel vorgesehen.
Dadurch kann bei relativ hohen Kräften eine sinnvolle Aufteilung erfolgen, so daß die einzelnen Drehpunkte nur einen
entsprechenden Anteil der Gesamtkraft übertragen müssen und deshalb auch schwächer ausgeführt werden können. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, daß bei gleichmäßiger Aufteilung mehrerer Hebel um die Achse der Werkzeuge gleichzeitig eine
gute Führung des beweglichen Werkzeugteiles erfolgt.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung ist eine in Richtung des Stößels verlaufende Axialführung vorgesehen.
Für Anwendungsfälle, bei denen die beiden Werkzeugteile
sehr genau achsgleich miteinander zusammenarbeiten müssen, beispielsweise beim Stanzen, wird das Hebelwerkzeug mit
einer zusätzlichen Axialführung für das bewegliche Werkzeugteil versehen. Beispielsweise wird in Verlängerung
des Stößels ein Führungsbolzen angebracht, auf dem das
-8-
bewegliche Werkzeugteil in'axialer Richtung gleiten kann.
Die Hebel haben dann nurmehr die Aufgabe der Kraftübertragung .
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bilden die Halte-5'
platte, die Aufnahmeplatte, die beiden Werkzeugteile, die Hebel und die Ausgleichsarme eine auswechselbare Einheit.
Diese bevorzugte Ausführung kann mit wenigen Handgriffen
in die Presse eingebaut werden. Die Kraftverhältnxsse sind auf die beiden Werkzeugteile und auf das herzustellende
Werkstück abgestimmt. Somit kann ein allseits optimiertes Hebelwerkzeug als Wechselkomponente vorgesehen werden.
Die Erfindung zeigt eine für viele Fälle einsetzbare Lösung, die insbesondere dann wirtschaftlich wirksam ist, wenn die
vorhandenen maschinellen Einrichtungen hinsichtlich Kraftreserven überfordert sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele beschrieben.
Es zeigen:.
Fig. 1 ein Hebelwerkzeug mit zwei Hebeln und Ausgleichsarmen
in Seitenansicht und
Fig. 2 ein Hebelwerkzeug mit vier Hebeln und Ausgleichsarmen in Draufsicht.
Fig. 1 zeigt ein Hebelwerkzeug, beispielsweise für eine vertikal arbeitende Presse. In der linken Bildhälfte ist der
-9-
Stößel 1 abgesenkt, während die rechte Bildhälfte die Ausgangsposition
darstellt.
Das Hebelwerkzeug besteht im wesentlichen aus einer Halteplatte 2, einem Werkzeughalter 3, einer Aufnahmeplatte 4
und aus einer nachstehend näher beschriebenen Hebelmechanik. Am Werkzeughalter 3 sind zwei diametral gegenüberliegende
Drehpunkte 5 vorgesehen, die über Bolzen 6 die Lagerstellen von zwei gleich ausgebildeten Hebeln 7 bilden.
Der entsprechende Drehpunkt 5 am Hebel 7 ist in der Mitte zwischen den Enden 8,8' angeordnet. Das Ende 8 ist
gelenkig mit der Halteplatte 2 über einen Ausgleichsarm 9 verbunden, dessen Endpunkte ebenfalls über Bolzen 6
gelenkig gelagert sind. Das andere Ende 8" des Hebels 7 ist über einen weiteren Ausgleichsarm 91 in gleicher Art
gelenkig mit der Aufnahmeplatte 4 verbunden. Die Ausgleichsarme 9,9' haben die Aufgabe, bei Bewegung des Hebels
7 um seinen mittleren Drehpunkt 5 die relative horizontale Verlagerung der Enden 8,8' auszugleichen. Dies
geht deutlich beim Vergleich der rechten mit der linken Bildhälfte hervor.
Die Aufnahmeplatte 4 ist über Schrauben 10 fest mit dem Gestell 11 der Presse verbunden und weist ein feststehendes
Werkzeugteil 12 auf. Die Halteplatte 2 ist fest mit dem Stößel 1 der Presse verbunden. Der Stößel 1 ist axial
durch Gleitbolzen 13 verlängert, auf denen der Werkzeughalter 3 axial geführt ist. Der Werkzeughalter 3 nimmt
ein bewegliches Werkzeugteil 14 auf.
Während des Betriebes wirkt durch den Stößel 1 der Presse über die Halteplatte 2 und die Ausgleichsarme 9 die Preß-
-10-
kraft auf die innenliegenden Enden 8 der Hebel 7 ein. Da die äußeren Enden 81 der Hebel 7 über die Ausgleichsarme
9' mit der Aufnahmeplatte 4 verbunden ist und seine Lage
in Richtung der Preßkraft nicht verändern kann, ist der Abstand zwischen den Enden 8,8' der Kraftarm der Hebel 7.
Der Lastarm ist im dargestellten Beispiel die Hälfte des Kraftarmes und wird durch den Abstand zwischen dem mittleren,
mit dem Werkzeughalter verbundenen Drehpunkt 5 und den äußeren Enden 81 gebildet. Da das Verhältnis zwischen
Kraftarm und Lastarm 2:1 ist, wirkt über den mittleren Drehpunkt 5 der Hebel 7 auf den Werkzeughalter 3 die doppelte,
vom Stößel 1 aufgebrachte Preßkraft ein. Die mit der Aufnahmeplatte 4 verbundenen äußeren Ausgleichsarme
9' werden dabei auf Zug beansprucht und müssen die Kräftedifferenz
ableiten. Die Aufnahmeplatte 4 wird deshalb auf Biegung beansprucht und ist hinsichtlich ihrer Festigkeit
so ausgelegt, daß die zusätzliche, infolge der Krafterhöhung auftretende Belastung vom Gestell 11 der Presse ferngehalten
wird.
Das in Fig. 2 dargestellte Hebelwerkzeug unterscheidet sich von dem anhand von Fig. 1 beschriebenen nur durch die symetrische
Anordnung von vier Hebeln 7 mit den entsprechenden Ausgleichsarmen 9. Der Werkzeughalter 3 weist an der Stelle
der Drehpunkte 5 durchgehende für jeweils zwei Hebel 7 wirksame Bolzen 15 auf. In gleicher Art sind die entsprechenden
Drehpunkte von je zwei Ausgleichsarmen 9 und 91 durch gemeinsame Bolzen 16 mit den Hebeln 7 verbunden.
Zwischen den Gleitbolzen 13 sind die Werkzeugteile 12,14 angeordnet.
-11-
Es ist denkbar, daß Hilfseinrichtungen, wie sie das erfindungsgemäße
Hebelwerkzeug darstellt, bei allen maschinellen und manuellen Funktionen eingesetzt werden
können, bei denen eine linear wirkende Kraft erzeugt werden muß.
Le
er seit
Claims (7)
- #■ ψ"-· : \.:.:.V..: J. 31 0427ΑSKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 04.02.81DE 81 002 DE TPA.ko.trHebelwerkzeugPat en tansprücheHebelwerkzeug zur Steigerung der Kraft bei Pressen und dgl., bestehend aus einer am Stößel der Maschine befestigten Halteplatte, aus einem damit verbundenen beweglichen Werkzeugteil und aus einer Aufnahmeplatte für ein feststehendes Werkzeugteil, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Werkzeugteil (14) in einem zwischen den Enden eines Hebels (7) angeordneten Drehpunkt (5) gelagert ist, von dem ein Ende (8) gelenkig mit der Halteplatte (2) und das andere Ende(81) gelenkig mit der Aufnahmeplatte (4) verbunden sind.
- 2. Hebelwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Enden (8,8') des Hebels (7) über Ausgleichsarme (9,9*) mit der Halteplatte (2) beziehungsweise mit der Aufnahmeplatte (4) gelenkig verbunden ist.
- 3. Hebelwerkzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt (5) wahlweise an ver-—2—schiedenen Stellen zwischen den Enden (8,8·) des Hebels (7) angeordnet ist.
- 4. Hebelwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeplatte (4) für das feststehende Werkzeugteil (12) getrennt vom Gestell (11) ausgebildet ist.
- 5. Hebelwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, symmetrisch zur Achse der Werkzeugteile (12, 14) angeordnete Hebel(7) vorgesehen sind.
- 6. Hebelwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für das bewegliche Werkzeugteil (14) eine in Richtung des Stößels (1) verlaufende Axialführung (13) vorgesehen ist.
- 7. Hebelwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (2), die Aufnahmeplatte (4), die beiden Werkzeugteile (12,14), die Hebel (7) und die Ausgleichsarme (8) eine auswechselbare Einheit bilden.-3-
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D2 | Grant after examination | ||
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Owner name: SKF GMBH, 8720 SCHWEINFURT, DE |
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