DE3112810A1

DE3112810A1 - Presse mit zwei matrizen und vier stempeln zur erzeugung von schrauben, bolzen, nieten und aehnlichen geformten elementen

Info

Publication number: DE3112810A1
Application number: DE19813112810
Authority: DE
Inventors: Eufemia Milano Garlaschi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-12-19
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1982-07-29
Also published as: IT8026817A0; IT1134823B; US4397172A; DE3112810C2

Description

BERG"-S-TAPR"- SCHWABE-

SANDMAIR

MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHEN 80

-H-

Anwaltsakte: 31 526

31. März 1981

Eufemia GARLASCHI

Via Victor Hugo 4, Mailand Italien

Presse mit zwei Matrizen und vier Stempeln zur Erzeugung von Schrauben, Bolzen, Nieten und ähnlichen geformten Elementen

« (089) 9ff82 72 - 74 Telex: 05 24 560 BERG d Bankkonten: Bayer. Vereinsbank München 453100 (BLZ 700 202 70)

Telegramme (cable): Telekopierer: (089) 983049 Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70020011) Switt Code: HYPO DE MM

BERGSTAPFPATENT München KaIIe Inlotec 6000 ' Postscheck.München 65343-B08 (BLZ 70010060)

• ♦ 4

Anmelder: Eufemia GARLASCHI
MAILAND, Italien

"Presse mit zwei Matrizen und vier Stempeln zur Erzeugung von Schrauben, Bolzen, Nieten und aehnlichen geformten Elementen"

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Presse mit zwei Matrizen und vier Stempeln zur Erzeugung von Schrauben, Bolzen, Nieten und aehnlichen geformten Elementen. Gewoehnlich werden Schrauben, Bolzen, Nieten und aehnli-

ehe geformte Elemente auf Pressen mit einer Matrize und zwei Stempeln hergestellt.

Um die Durchfuehrung von komplizierteren Arbei-.ten zu ermoeglichen, die nicht in zwei Arbeitsgaengen allein ausfuehrbar sind, wurden Kaltverformungspressen mit mehreren Matrizen und Stempeln entwickelt, bei denen die Anzahl der Matrizen und Stempel gleich ist. Ferner wurden auch bereits Pressen mit zwei Matrizen und vier Stempeln in Vorschlag gebracht, bei denen die vier Stempel an einer Tragplatte angeordnet waren, die in Fuehrungen am Schlagbaeren der Presse verschiebbar gelagert war. Der Vorteil einer Presse der zuletzt genannten Art besteht darin, dass in zwei aufeinanderfolgenden Schlaegen des Schlagbaeren vier Bearbeitungen an einem Werkstueck vorgenommen werden koennen, welches nach Durchfuehrung der ersten beiden Bearbeitungen in der ersten Matrize in die zweite Matrize uebergefuehrt wird, um dort die anderen beiden Bearbeitungen zu erfahren. Oedem aktiven Hub des Schlagbaeren entsprechen somit zwei gleichzeitig seitens zweier Stempel ausgefuehrte Bearbeitungen.

Diese bekannte Presse mit zwei Matrizen und vier Stempeln hat sich jedoch in der Praxis wegen ihres komplizierten Aufbaus sowie zufolge des Umstandes nicht durchgesetzt, dass es die bei ihr angewandte Antriebskinematik nicht zuliess, hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, wie sie hingegen bei den modernen Pressen dieser. Art in immer groesserem Ausmass gefor-

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dert werden..

Die Technik ist daher dazu uebergegangen, Pressen mit zwei Matrizen und drei Stempeln anzuwenden, welche die Herstellung verschiedener Spezialprodukte gestatten, wobei der Aufbau der Werkzeuge vereinfacht werden konnte. Bei solchen Pressen fuehrt jedoch bei jedem zweiten Arbeitshub des Schlagbaeren nur ein Stempel eine Bearbeitung aus, was zu unausgeglichenen Seitenbeanspruchungen der Presse waehrend der Arbeit fuehrt.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Presse mit zwei Matrizen und vier Stempeln zur Ausfuehrung von komplizierten Arbeiten ohne Einbusse der Produktionsgeschwindigkeit zu schaffen, welche Bearbeitungen bisher nur auf weitaus komplizierteren Pressen und mit einer viel geringeren Produktionsgeschwindigkeit ausfuehrbar waren.

Als komplizierte Arbeiten werden hier beispielsweise solche verstanden, bei denen es sich um die Herstellung von Spezialprodukten mit verschiedenen Formen, mit Praegungen am Kopf der Schraube bzw. des Bolzens, um die Herstellung von Halblochnieten mit besonders grossem Kopf, von Ganzlochnieten mit grossen Kopf und besonderer Kopfform, von Zahnraedern und dergleichen handelt.

Bei der Inangriffnahme des der Erfindung zugrunde liegenden Problems wurde in erster Linie daran gedacht, als Tragelement der vier Stempel am Schlagbaeren anstßtt einer in Fuehrungen verschiebbaren Tragplatte, wo-

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bei die Fuehrungen notwendigerweise sehr robust ausgefuehrt sein muessen und grosse bewegte Massen und somit beschraenkte Geschwindigkeiten mit sich bringen, eine verschwenkbare Stempeltragplatte anzuwenden, wie sie bei Pressen mit einer geringeren Anzahl von Stempeln an sich bereits bekannt ist. Dadurch wird eine Lagerung mittels eines sehr robusten Drehschaftes und mit verhaeltnismaessig geringen Hassen am Umfang ermoeglicht, wodurch eine massgebende Geschwindigkeitserhoehung gestattet wird.

Die. Anwendung einer verschwenkbaren Stempeltragplatte allein reicht jedoch nicht zur Loesung der gestellten Aufgabe aus, insbesondere hinsichtlich der geforderten Geschwindigkeit serhoehung und der notwen^:.

digen hohen Praezision.

Um dies zu erreichen, wurde erfindungsgemaess eine besondere Antriebsvorrichtung fuer die verschwenkbare Stempeltragplatte verwirklicht, die sich hauptsaechlich dadurch kennzeichnet, dass die Bewegung von einer rotierenden Welle mittels einer sogenannten zwanglaeufig wirkenden Kurvenscheibe abgenommen wird, das

nut
heisst/komplementaeren Profilen, auf denen zwei von einem Gabelhebel getragene Rollen laufen, wobei der um eine Achse schwenkbare Gabelhebel die Bewegung ueber eine kinematische Kette mit genau kontrollierter Geschwindigkeit auf den Lagerschaft der im Schlagbaeren gelagerten Stempeltragplatte uebertraegt.

Die Schwenkbewegung der Platte ist somit eindeu-

tig an die Drehung der Antriebswelle der Presse gebunden, ohne Moeglichkeit eines Schlupfes und ohne Heranziehung von Federmitteln, so dass sie auch bei den hoechsten Geschwindigkeiten genau kontrollierbar ist. Die Schwierigkeiten bei der Ausfuehrung einer zwang^laeufigen Verbindung, welche eine hohe Praezision erfordert und somit sehr kostspielig ist, sind wohl bekannt. Aus diesem Grund wird eine solche Zwangssteuerung normalerweise nur in Praezisionseinrichtungen angewandt. Um die Verwendung dieses Sysfems wirtschaftlich tragbar zu gestalten, sieht die Erfindung in einer bevorzugten Ausfuehrungsform vor, die mit den beiden Profilen der zwanglaeufig wirkenden Kurvenscheibe in Beruehrung stehenden Rollen mittels Exzenterzapfen zu lagern, durch die eine gewisse Einstellung und Vorspannung sowie die Beseitigung eines etwaigen Spiels ermoeglicht wird.

Ein Ausfuehrungsbeispiel der erfindungsgemaessen Presse mit zwei Matrizen und vier Stempeln wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung naeher erlaeutert.

Figuren 1 und 2 zeigen schematisch den Schlagbaeren mit der schwenkbaren Stempeltragplatte in Vorderansicht bzw. den Schlagbaeren gegenueber den beiden Matrizen der Presse in Draufsicht, in einer ersten Arbcits-Stellung,

Figuren 3 und 4 zeigen die Anordnung analog wie die Figuren 1 und 2, jedoch mit der Stempeltragplatte in-einer Zwischenlage,

Figuren 5 und 6 sind analoge Ansichten wie die Figuren 1 und 2 mit der Stempeltragplatte in einer zweiten Arbeitsstellung,

•Figur 7 ist ein vertikaler Mittelschnitt durch den Schlagbaeren nach der Linie VII ·* VII der Figur 8, wobei auch die Antriebsmittel fuer den Schlagbaeren dargestellt sind,

Figur 8 ist ein Schnitt nach der Linie VIII - VIII der Figur 7, · .

Figur 9 zeigt eine Einzelheit im Schnitt nach der

Linie IX - IX der Figur 8,
und

Figuren 10 und 11 zeigen weitere Einzelheiten im Schnitt nach den Linien X-X bzw. XI - XI der Figur 8. In—dem in erster Linie auf die schematischen Dar_r Stellungen der Figuren 1 bis 6 Bezug genommen wird ist ersichtlich, dass die Presse ein Gestell 10 aufweist, in dem einerseits zwei Matrizen 11 und 12 angeordnet sind und anderseits der Schlagbaer 13 zweckmaessig gefuehrt ist. Der Schlagbaer 13 lagert an seiner vorderen Stirnseite eine Schwenkplatte 14- mittels eines an ihr befestigten Schaftes 15, welche Platte vier Stempel 16, 17, 18 und 19 traegt.

Die Schwenkplatte 14 kann um die Achse ihres Schaftes 15 zwischen zwei extremen Arbeitsstellungen verschwenkt werden, die durch einstellbare Anschlaege 20 und 21 am Schlagbaeren 13 festgelegt sind.

In der einen Arbeitsstellung (Figuren 1 und 2)

dind die Stempel 17 und 19 axial bezueglich der Matrizen 11 und 12 ausgerichtet, waehrend in der anderen Arbeitsstellung (Figuren 5 und 6) die Stempel 16 und 18 in bezug auf die Matrizen 11 und 12 axial ausgerichtet sind. Die Figuren 3 und ^ zeigen hingegen eine Zwischenlage der Schwenkplatte 14· beim Uebergang von der einen in die andere Arbeitsstellung.

Wenn der Schlagbaer 13 einen ersten Schlag oder Arbeitshub ausfuehrt sind somit gleichzeitig die Stempel 17 und 19 wirksam, waehrend beim folgenden Schlag die Stempel 16 und 18 gleichzeitig wirksam sind. Es versteht sich, dass zwischen jedem zweiten Schlag des Baeren das zu bearbeitende Werkstueck mittels einer bekannten, nicht dargestellten Vorrichtung von der ersten Matrize, beispielsweise der Matrize 12 in die zweite Matrize, beispielsweise jene 11, uebergefuehrt wird.

Zur Verschwenkung der Schwenkplatte 14- um die Achse ihres Schaftes 15 sind erfindungsgemaess die nachfolgend einzeln beschriebenen Mittel vorhanden. Der Schaft 15 der Schwenkplatte 14 ist mittels der Lager 22, 23 im Schlagbaeren 13 schwenkbar gelagert und die Achse des Schaftes 15 verlaeuft parallel zur Bewegungsrichtung des Baeren (Figur 7).

Innerhalb einer Ausnehmung Zk des Baeren 13 ist am Schaft 15 eine Rohrbuchse 25 aufgekeilt, die zwei Ansaetze 26, 27 aufweist, welche einen mittels.Schrauben 28 befestigten Zapfen 29 tragen, der zur Achse des

Schaftes 15 parallel liegt. Die Rohrbuchse 25 liegt zwischen zwei Abstandhaltern 30 und ist mit dem Schaft 15 verschwenkbar.

Auf dem Zapfen 29 ist ein Gleitstein 31 dreh- und verschiebbar angeordnet (siehe auch Figur 9), mit dem die beiden Arme einer an einem Stab 33 befestigten Gabel 32 in Eingriff stehen. Der Stab 33 ist im Gestell 10 verschiebbar gefuehrt (siehe Figur 8) und zwar in einer Richtung, die auf die Bewegungsrichtung des Baeren 13 senkrecht steht. Die Ausnehmung 2h des Baeren besitzt derartige Laengsabmessungen, dass der Baer seinen Hub in beiden Richtungen ausfuehren kann, ohne durch den Stab 33 gestoert zu werden.

Waehrend der Bewegung des Schlagbaeren 13 gleitet der Zapfen 19 in dem Gleitstein 31, waehrend eine Hin- und Herverschiebung des Stabes 33 ueber den Gleitstein 31 Schwenkungen der Rohrbuchse 25 mit ihren Ansaetzen 26, 27 und somit des Schaftes 15 und der Schwenkplatte IA- um die Schaftachse hervorruft. Die Querabmessungen der Ausnehmung 2h des Baeren sind derart bemessen, dass die Ansaetze 26, 27 der Rohrbuchse 25 und die am Stab 33 befestigte Gabel 32 bei diesen Schwenkungen nicht seitens des Koerpers des Schlagbaeren 13 behindert werden.

An dem aus dem Gestell 10 austretenden Ende traegt der Stab 33 einen mittels Schraubbolzen 35 befestigten Rahmen 34 (Figur 8), in dem ein Zapfen 36 befestigt ist (Figur 11). Auf dem Zapfen 36 ist ein

Stein 37 drehbar angeordnet, welcher parallele Aussenflaechen besitzt, mit denen die Arme einer Gabel 38 in Eingriff stehen, die am Ende des Armes 39 eines Hebels 40 ausgebildet ist, der um einen im Gestell 10 angeordneten Zapfen 41 schwenkbar ist. Der Hebel 40 besitzt zwei weitere Arme 42, 43, die Je in der Naehe ihrer Enden einen Exzenterzapfen 44 bzw. 45 tragen, auf dem eine Rolle 46 bzw. 47 drehbar gelagert ist. Die Rollen 46, 47 stehen mit den beiden kömplementaeren Profilen 48, 49 einer zwanglaeufig wirkenden Kurvenscheibe 50 in Beruehrung, die auf einer Antriebswelle 51 der Presse aufgekeilt ist.

Die Drehung der Kurvenscheibe 50 wird auf diese Weise in eine zwanglaeufige Schwenkung des Hebels verwandelt. Zur Einstellung und Vorspannung der zwanglaeufigen Verbindung sowie zur Aufnahme eines etwaigen Spiels sind die Rolllen 46, 47 auf den Exzenterzapfen 44, 45 gelagert.

Die Steuerung der Verschwenkung der Stempeltragplatte 14 erfolgt somit auf folgende Weise.

Die kontinuierliche Drehung der Welle 51 und der Kurvenscheibe 50 stets im gleichen Drehsinn verursacht die Verschwenkung des Hebels 40 um die Achse des Schwenkzapfens 41. Durch die Kupplung der Gabel 38 des Hebels 40 mit dem am Zapfen 36 angeordneten Stein 37, wird die Schwenkbewegung des Hebels 40 in eine geradlinige Hin- und Herverschiebung der mit dem Zapfen 36 fest verbundenen Stange 33 verwandelt.

Nachdem diese mittels ihrer Gabel 32 mit dem Gleitstein 31 gekuppelt ist, der auf dem an den Teilen 25 - 26 27 befestigten Zapfen 29 verschiebbar ist, ruft die Verschiebung der Stange 33 Verschwenkungen der Teile 25-26-27 und somit des Schaftes 15 und der Schwenkplatte 14 um die Achse des Schaftes 15 hervor. Wie ersichtlich, weist die gesamte Antriebskinematik keine Federmittel auf und die Verschwenkung der Stempeltragplatte 14 ist eindeutig und zwanglaeufig von der Drehung der die Kurvenscheibe 50 tragenden Antriebswelle 51 abgeleitet. Auf diese Weise wird die groesstmoegliche Praezision und Sicherheit erzielt und es ist moeglich, sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeiten zu erreichen.

Es versteht sich, dass die Drehung der Antriebs-' welle 51 mit der Hin- und Herbewegung des Schlagbaeren 13 in der Phase abgestimmt ist, welche Hin- und Herbewegung auf bekannte Art mittels einer, eine Pleuelstange 52, eine Kurbelwelle 53 und Kniehebel 54 umfassenden Einrichtung erzeugt wird, wobei die Kniehebel 54 zwischen dem Gestell 10 und dem Baeren 13 wirken (Figur 7).

Die Verschwenkung der Stempeltragplatte 14 von einer Arbeitsstellung in die andere erfolgt zum Teil waehrend des Ruecklaufhubes und' zum Teil waehrend des Beginnes des Arbeitshubes des Schlagbaeren 13. Wie sich aus den bevorstehenden Ausfuehrungen ergibt, wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dank der Verwendung einer schwenkbaren Stempel-

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tragplatte fuer die vier" Stempel und dank der Anwendung einer Zwangssteuerung fuer diese Platte geloest.

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Claims

31 128 ΊΟ

Anwaltsakte: 31 526

OR. BERG DIP L.-IN Q. STAPP

DIPL.-1NG. SCHWABE DR. DR. SANOWAIR

PATENTANWÄLTE • MÖNCHEN CO · MAUERKIRCHER6TR.4·

Anmelder; Eufemia GARLASCHI
MAILAND, Italien

"Presse mit zwei Matrizen und vier Stempeln zur Erzeugung von Schrauben, Bolzen, Nieten und aehnlichen geformten Elementen"

PATENTANSPRUECHE

(l.jPresse mit zwei Matrizen und vier Stempeln zur Erzeugung von Schrauben, Bolzen, Nieten und aehnlichen geformten Elementen, mit einem Gestell, einem Schlagbaeren mit Antrieb, um diesen geradlinig hin-

• - 2 -

und herzubewegen und den Matrizen anzunaehern bzw. ihn von ihnen zu entfernen, mit einer stirnseitig am Schlagbaeren angeordneten, die vier Stempel tragenden Platte und einem Antrieb, um diese Platte auf dem Schlagbaeren abwechselnd in zwei Arbeitsstellungen ueberzufuehren, in denen Jeweils zwei Stempel mit den zwei Matrizen ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempeltragplatte (14) mittels eines Schaftes (15), dessen Achse zur Bewegungsrichtung des Baeren (13) parallel verlaeuft, am Baeren schwenkbar um diese Achse gelagert ist und dass zur Steuerung der Verschwenkungen der Stempeltragplatte (IA-) ein kinematischer Zwangsantrieb vorgesehen ist, der von einer Kurvenscheibe (50) mit zwei komplementaeren Profilen (48, 49) ausgeht, mit denen ein Schwenkhebel (40) mittels zweier Rollen (46, 47) in Beruehrung steht.
2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Rollen (46, 47) auf einem Exzenterzapfen (44, 45) gelagert ist.
3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Profile (48, 49) der Kurvenscheibe (50) gesteuerte Schwenkhebel (40) die Bewegung auf eine in Geradfuehrungen des Gestelles (10) senkrecht zur Bewegungsrichtung des Baeren (13) verschiebbare Stange (33) uebertraegt, die in eine Ausnehmung (24) des Baeren (13) hineinreicht, innerhalb der sie verschieb- und drehbar mit einem Zapfen (29) gekuppelt ist, der zur Achse des Schaftes (15) der

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Stempeltragplatte parallel liegt und seitens eines am Schaft (15) befestigten Traegers (25, 26, 27) getragen ist.