DE3140963C1

DE3140963C1 - Wedge press for hot and cold forming

Info

Publication number: DE3140963C1
Application number: DE19813140963
Authority: DE
Inventors: Werner 4005 Meerbusch Bothe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-15
Filing date: 1981-10-15
Publication date: 1982-12-16

Abstract

A description is given of a wedge press for hot and cold forming. The press has a horizontally mounted spindle with threaded portions of opposite, equal pitch. The two threaded portions of the spindles pass through associated wedges which slide on a horizontal surface of the press head and on oblique surfaces of the press ram. As a new feature, the wedges are here arranged in such a way that they face each other with their surfaces which correspond to the smaller legs, while the wedge tips point outwards. To carry out the working stroke of the ram, the wedges are moved outwards.

Description

Durch die erfindungsgemäße Anordnung bzw. Ausbildung der Keile läßt sich eine verbesserte Schmierung der Keil- bzw. Stößelflächen erreichen. Die Schrägflächen des Stößels sind nach innen geneigt, so daß das Schmiermittel nicht mehr außen am Stößel herunterläuft, sondern zur Stößelachse hinströmt. Auf diese Weise wird ein Schmiermittelsumpf für die Keile gebildet Die Keile werden dabei bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung innerhalb einer Ausnehmung im Stößel geführt, deren Bodenfläche von den beiden nach außen ansteigenden Schrägflächen gebildet ist, wobei sich die vordere und hintere Begrenzungsfläche der Ausnehmung nach oben über die Keile hinaus erstrecken und sich mit einer Gleitfläche des Pressenkopfes in Kontakt befinden. Die Keile werden dabei zumindest in der oberen Totlage des Stößels vollständig von diesem in der Ausnehmung aufgenommen, wobei die Ausnehmung eine Art Wanne für das darüber hinaus als Dämpfungsmittel wirkende Schmiermittel bildet Hinzu kommt, daß bei der Bewegung der Keile unter Last nach außen der innere Bereich der Keile be- und der äußere Bereich entlastet wird, so daß im äußeren Keilbereich zwischen Pressenkopf und Keil einerseits und Stößel und Keil andererseits Schmierkeile gebildet werden, die bei der Bewegung der Keile unter Last nach innen gezogen werden. Auf diese Weise wird eine ausreichende Schmierung sichergestellt Die erfindungsgemäß ausgebildete Presse ist für außermittige Umformvorgänge besonders geeignet. The inventive arrangement or design of the wedges can Improved lubrication of the wedge or tappet surfaces can be achieved. The sloping surfaces of the plunger are inclined inwards, so that the lubricant is no longer on the outside Ram runs down, but flows towards the ram axis. This way becomes a Lubricant sump for the wedges The wedges are formed in the process in a special embodiment of the invention within a recess in the Plunger guided, the bottom surface of the two outwardly rising sloping surfaces is formed, wherein the front and rear boundary surface of the recess extend upwards beyond the wedges and with a sliding surface of the press head are in contact. The wedges are at least in the top dead center of the The plunger is completely received by this in the recess, the recess a kind of tub for the lubricant, which also acts as a damping agent In addition, when the wedges move outwards under load, the inner one The area of the wedges is loaded and the outer area is relieved, so that in the outer wedge area between press head and wedge on the one hand and ram and wedge on the other hand lubrication wedges which are pulled inward when the wedges move under load. In this way, adequate lubrication is ensured trained press is particularly suitable for off-center forming processes.

Dies ist darauf zurückzuführen, daß in der unteren Totlage des Stößels, d. h. bei der Beendigung des Arbeitshubes, die Keile weit auseinanderstehen und somit ein Kippen des Stößels vermieden wird. Um die gleiche Kippsicherheit bei der Presse nach der DE-OS 23 04461 zu erreichen, müssen dort entsprechend längere Keile vorgesehen sein. Durch die relativ große freie Spindellänge zwischen den beiden auseinandergefahrenen Keilen wird beim Erfindungsgegenstand eine vergrößerte Elastizität erreicht.This is due to the fact that in the lower dead position of the ram, d. H. at the end of the working stroke, the wedges are far apart and thus tilting of the plunger is avoided. To ensure that the To achieve the press according to DE-OS 23 04461, there must be correspondingly longer wedges be provided. Due to the relatively large free spindle length between the two When the subject of the invention wedges wedges apart, there is an increased elasticity achieved.

Zur Lagerung der durchgehenden Spindel am Pressenkopf ist zweckmäßigerweise ein Mittellager vorgesehen, wobei die Keile an ihren gegeneinanderweisenden Flächen mit Ausnehmungen zur Aufnahme des Mittellagers versehen sind. Die Keile liegen daher bei dieser Ausführungsform in der oberen Totlage des Stößels nur über einen Teil der gegeneinanderweisenden Flächen aneinander an. Dies ist jedoch völlig ausreichend, um die obere Totpunktlage des Stößels exakt festzulegen und die beim Abbremsen der drehenden Massen entstehenden Kräfte aufzunehmen. It is advisable to mount the continuous spindle on the press head a center bearing is provided, the wedges on their mutually facing surfaces are provided with recesses to accommodate the central bearing. The wedges are therefore in this embodiment in the upper dead position of the plunger only over a part of the facing surfaces to one another. However, this is completely sufficient in order to precisely determine the top dead center position of the ram and that when braking the rotating masses to absorb forces.

Die erfindungsgemäß erzielbaren Vorteile kommen besonders gut bei einer Presse zur Geltung, die zwei mit entgegengesetzten Drehrichtungen kontinuierlich umlaufende Schwungräder aufweist, die zur Durchführung des Abwärts- bzw. Aufwärtshubes des Stößels jeweils über eine Schaltkupplung in treibende Verbindung mit der Spindel bringbar sind. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für Umformvorgänge, bei denen hohe Rückzugskräfte erforderlich sind, und es können hierbei Spindeln zur Anwendung gelangen, die eine geringere Gewindesteigung aufweisen als dies bei bekannten Lösungen der Fall ist, die mit Rückzugszylindern arbeiten. The advantages that can be achieved according to the invention are particularly beneficial a press comes into its own, the two with opposite directions of rotation continuously Has rotating flywheels, which are used to carry out the downward or upward stroke of the ram in each case via a clutch in driving connection with the spindle are bringable. This embodiment is particularly suitable for forming processes, where high retraction forces are required, and spindles can be used here are used, which have a smaller thread pitch than this known solutions is the case that work with retraction cylinders.

Des weiteren wird von einer derartig ausgebildeten Presse ein geringerer Leistungsbedarf erwartet, da das den Aufwärtshub des Stößels bewirkende Schwungrad mit besserem Wirkungsgrad arbeiten soll als die bekannten Rückzugszylinder und darüber hinaus längere Rückzugswege möglich machen soll. Furthermore, a press designed in this way becomes a smaller one Expected power requirement as the flywheel causing the upstroke of the tappet should work with better efficiency than the known retraction cylinder and above should also make longer retreats possible.

Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß es bei Spindelpressen grundsätzlich nicht mehr neu ist, durch zwei Kupplungen den Pressenbär abwärts und wieder aufwärts zu fahren (DE-OS 2116 027, FR-PS 1 31 783 und GB-PS 2 97 352). Dieses Prinzip ist jedoch bei den hier in Rede stehenden Keilpressen nicht bekannt. It should be mentioned in this context that screw presses is basically no longer new, by two clutches the press ram down and to go up again (DE-OS 2116 027, FR-PS 1 31 783 and GB-PS 2 97 352). This However, the principle is not known in the wedge presses in question.

Die Erfindung wird anhand eines- Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Presse und F i g.2 einen Schnitt entlang Linie Il-II in Fig. 1. The invention is based on an exemplary embodiment in connection described in detail with the drawing. It shows F i g. 1 is a vertical section through a press designed according to the invention and FIG. 2 shows a section along Line II-II in FIG. 1.

Wie man den F i g. I und 2 entnehmen kann, weist die dargestellte Presse 1 ein übliches Pressengestell 2 mit Pressenkopf 3 auf. Im Pressengestell ist ein mit einem Werkzeug 5 versehener Pressenstößel 4 gelagert, der eine Auf- und Abwärtsbewegung durchführt. Der Pressenstößel 4 gleitet dabei an der Quertraverse des Pressenkopfes 3 und in den Führungen des Pressengestells. How to get the F i g. I and 2 can be seen, has the one shown Press 1 on a conventional press frame 2 with press head 3. In the press frame a press ram 4 provided with a tool 5 is mounted, which has a and downward movement. The press ram 4 slides on the cross member of the press head 3 and in the guides of the press frame.

Im Pressengestell ist des weiteren eine horizontal verlaufende Spindel 6 über Lagereinriehtungen 9, 17 an den beiden seitlichen Pressenenden-und über ein Mittellager 10, das von Bolzen 11 gehalten wird, drehbar gelagert. Die Spindel 6 ist axial ortsfest angeordnet und mit zwei Abschnitten 7,8 mit gegenläufig ausgebildetem Gewinde gleicher Steigung versehen. Die beiden Gewindeabschnitte 7, 8 der Spindel- befinden sich jeweils mit einem Keil 12, 13 in Gewindeeingriff. Eine Drehung der Spindel in einer Richtung bewirkt daher eine Linearbewegung der Keile 12, 13, z. B. nach außen, während eine entgegengesetzte Drehbewegung der Spindel die Keile linear nach innen bewegt. In the press frame there is also a horizontally running spindle 6 via bearing units 9, 17 at the two lateral press ends and via a Center bearing 10, which is held by bolts 11, rotatably mounted. The spindle 6 is arranged axially stationary and with two sections 7, 8 with oppositely designed Provide thread with the same pitch. The two threaded sections 7, 8 of the spindle are each in thread engagement with a wedge 12, 13. A twist of the The spindle in one direction therefore causes linear movement of the wedges 12, 13, e.g. B. outwards, while an opposite rotational movement of the spindle, the wedges linearly moved inwards.

Die Keile 12, 13 sind so angeordnet, daß sie mit ihren der Hypotenuse entsprechenden Flächen an nach außen ansteigenden Schrägflächen 20 des Stößels 4 anliegen, während ihre der größeren Kathete entsprechenden Flächen an einer Horizontalfläche des Pressenkopfes 3 anliegen. Die den kleineren Katheten entsprechenden Flächen der Keile weisen somit gegeneinander. Diese Flächen sind mit entsprechenden Ausnehmungen zur Aufnahme des Mittellagers 10 für die Spindel versehen, wenn sich die Keile in der innersten Stellung befinden, in der ihre gegeneinanderweisenden Flächen aneinander anliegen. Um eine Befestigung des Stößels 4 an.den Keilen 12,13 zu erreichen, sind die Keile jeweils an ihrer Vorder- und Rückfläche mit Nuten 19 (F i g. 2) versehen, die parallel zu den nach außen ansteigenden Schrägflächen 20 des Stößels verlaufen. In diesen Nuten sind Gleit- bzw. Rollelemente des Stößels geführt, die eine Relativbewegung zwischen Keil und Stößel ermöglichen, jedoch den Stößel an den Keilen halten. The wedges 12, 13 are arranged so that they with their the hypotenuse corresponding surfaces on outwardly rising inclined surfaces 20 of the plunger 4 rest, while their surfaces corresponding to the larger cathetus on a horizontal surface of the press head 3 are in contact. The surfaces corresponding to the smaller cathetuses the wedges thus point towards each other. These areas have corresponding recesses to accommodate the center bearing 10 for the spindle when the wedges are in the innermost position in which their mutually facing surfaces are against each other issue. To achieve a fastening of the ram 4 an.den wedges 12, 13 are the wedges are provided with grooves 19 (Fig. 2) on their front and rear surfaces, which run parallel to the outwardly rising inclined surfaces 20 of the plunger. In these grooves sliding or rolling elements of the plunger are guided, which a relative movement between wedge and tappet, but hold the tappet on the wedges.

Die beiden Spindelenden erstrecken sich seitlich über das Pressengestell 2 hinaus und sind jeweils über eine Schaltkupplung 18 mit einem Schwungrad 14, 15 gekoppelt. Die Schwungräder 14, 15 sind so angeordnet, daß sie unabhängig von der Spindel kontinuierlich umlaufen können. Hierzu sind Wälzlager 16 vorgesehen. The two spindle ends extend laterally over the press frame 2 and are each via a clutch 18 with a flywheel 14, 15 coupled. The flywheels 14, 15 are arranged so that they are independent of the Spindle can rotate continuously. Rolling bearings 16 are provided for this purpose.

Wenn daher beide Schaltkupplungen 18 ausgerückt sind, befindet sich die Spindel 6 in der Ruhelage, und die beiden Schwungräder 14, 15 laufen kontinuierlich um, was durch entsprechende Motoren und Riemenantriebe bewirkt wird. Von wesentlicher Bedeutung ist, daß die Drehrichtung der Schwungräder 14,15 entgegengesetzt ist Es sei davon ausgegangen, daß sich der Pressenstößel 4 in der in F i g. 1 gezeigten oberen Totlage befindet, in der die Keile 12, 13 ihre innerste Lage einnehmen und mit ihren gegeneinanderweisenden Flächen aneinander anliegen. Beide Schaltkupplungen 18 sind ausgerückt, und die Schwungräder 14, 15 laufen in entgegengesetzten Richtungen kontinuierlich um. Um den Pressenstößel 4 zur Durchführung seines Arbeitshubes abwärts zu bewegen, wird die entsprechende Schaltkupplung eingerückt, so daß die Bewegung des zugehörigen Schwungrades auf die Spindel übertragen wird Durch deren Drehbewegung werden die Keile auseinanderbewegt, wodurch der Stößel seinen abwärts gerichteten Arbeitshub durchführt Beim Erreichen der unteren Totlage werden von Steuereinrichtungen Schaltvorgänge ausgelöst, die durch Öffnen von Schnellüftventilen 21 die bisher eingerückte Kupplung ausrücken und die dem anderen Schwungrad zugeordnete Kupplung einrücken.Therefore, when both clutches 18 are disengaged, there is the spindle 6 in the rest position, and the two flywheels 14, 15 run continuously around what is effected by appropriate motors and belt drives. Of essential The meaning is that the direction of rotation of the flywheels 14,15 is opposite it is assumed that the press ram 4 is in the position shown in FIG. 1 shown Upper dead center is in which the wedges 12, 13 assume their innermost position and rest against one another with their mutually facing surfaces. Both clutches 18 are disengaged and the flywheels 14, 15 run in opposite directions continuously around. To the press ram 4 to carry out its working stroke downwards to move, the corresponding clutch indented so that the movement of the associated flywheel is transmitted to the spindle their rotational movement the wedges are moved apart, whereby the plunger his downward working stroke will be carried out when reaching the bottom dead center Switching processes triggered by control devices by opening quick release valves 21 disengage the previously engaged clutch and the one assigned to the other flywheel Engage the clutch.

Es wird daher jetzt die Bewegung des entgegengesetzt drehenden Schwungrades auf die Spindel übertragen, wodurch die Keile nach innen bewegt und der Pressenstößel hoch gezogen wird. Die zugehörige Kupplung ist so geschaltet, daß der Ausrückvorgang bereits vor Erreichen der oberen Totlage des Stößels abgeschlossen ist Nach Einrücken der anderen Kupplung kann der Stößel nunmehr einen erneuten Arbeitshub durchführen.It is therefore now the movement of the counter-rotating flywheel transferred to the spindle, causing the wedges to move inward and the press ram is pulled up. The associated clutch is switched so that the release process is completed before the top dead center of the plunger is reached After engaging of the other clutch, the plunger can now perform a new working stroke.

Wie man insbesondere aus Fig.2 entnehmen kann, ist der Stößel 4 so ausgebildet, daß er eine wannenförmige Ausnehmung aufweist, in der die beiden Keile gelagert sind. Dabei bilden die beiden Schrägflächen 20 des Stößels die Bodenflächen dieser Ausnehmung, während sich der Stößel mit den Begrenzungsflächen 31, 32 der Ausnehmung an der Vorder- und Rückseite der Keile über diese nach oben hinaus erstreckt und beidseitig an Gleitflächen 33 der Quertraverse des Pressenkopfes 3 anliegt. Auf diese Weise wird ein idealer Schmiermittelsumpf gebildet, da das Schmiermittel immer dem Wannentiefsten zuströmt Es sei noch erwähnt, daß sich durch die unter Last kleiner werdenden Hebelarme der von den Keilen auf den Pressenkopf ausgeübten Biegemomente in Richtung untere Totlage eine geringere Beanspruchung des Pressenkopfes (Traverse) als bei nach innen wandernden Keilen ergibt, so daß dieser geringere Abmessungen aufweisen und dabei Material gespart werden kann. As can be seen in particular from FIG. 2, the plunger 4 is like this designed that it has a trough-shaped recess in which the two wedges are stored. The two inclined surfaces 20 of the plunger form the bottom surfaces this recess, while the plunger with the boundary surfaces 31, 32 of the Recess on the front and Back of the wedges extends over this upwards and on both sides on sliding surfaces 33 of the cross member of the press head 3 rests. In this way, an ideal lubricant sump is formed as the lubricant always flows towards the deepest part of the tub. It should also be mentioned that through the under Load of decreasing lever arms exerted by the wedges on the press head Bending moments in the direction of the bottom dead center result in less stress on the press head (Traverse) than with inwardly wedges, so that this is lower Have dimensions and thereby material can be saved.

Auch kann das den Aufwärtshub des Stößels bewirkende zweite Schwungrad 14 im allgemeinen kleiner ausgebildet sein als das andere Schwungrad 15.The second flywheel causing the upward stroke of the tappet can also be used 14 can generally be made smaller than the other flywheel 15.

Für spezielle Umformvorgänge (Aluminium, Buntmetall) kann die erfindungsgemäße Presse so ausgebildet sein, daß der Stößel eine bestimmte Zeitspanne in seiner unteren Totlage verbleibt, um ein ausreichendes Fließen des Materials zuzulassen. Dies wird durch die Verwendung einer Spindel mit selbsthemmenden Gewinde erreicht, wobei aber ggf. die entsprechende Kupplung zur Übertragung eines größeren Drehmomentes ausgelegt sein sollte. For special forming processes (aluminum, non-ferrous metal), the inventive Press be designed so that the ram a certain period of time in its lower Dead space remains to allow sufficient flow of the material. this will achieved by using a spindle with self-locking thread, however if necessary, the corresponding coupling is designed for the transmission of a greater torque should be.

Claims

Claims: 1. Wedge press for hot and cold forming of Metal workpieces with two driven in opposite directions in a horizontal plane Wedges for the movement of the press ram, with their longer sides of the cathetus on a horizontal surface of the press head located above them and with their Hypotenuses slide on inclined surfaces on the ram, with an axially stationary Spindle that crosses the wedges with thread sections of opposite, equal pitch, and a continuously rotating flywheel with clutch to drive the spindle, characterized in that the smaller cathets point towards each other Wedges (12, 13) on outwardly rising inclined surfaces (20) of the plunger (4) Implementation of a downward stroke of the same can be moved apart.

2. Press according to claim 1, characterized in that the wedges (12, 13) in the upper dead position of the plunger (4) with their smaller legs against each other bump.

3. Press according to claim 1 or 2, characterized in that the Wedges (12, 13) are guided within a recess in the plunger (4), the bottom surface of which is formed by the two outwardly rising inclined surfaces (20), and that the front and rear boundary surfaces (31, 32) of the recess move upwards extend beyond the wedges and each with a sliding surface (33) of the Press head (3) are in contact.

4. Pressenach claim 3, characterized in that the ram recess forms a lubricant sump for the wedges (12, 13).

5. Press pach one of the preceding claims, characterized in that that on the front and back of the wedges (12, 13) parallel to the tappet inclined surfaces (20) extending grooves (19) are arranged in the parts for holding the plunger (4) are inserted on the wedges (12, 13).

6. Press according to one of the preceding claims, characterized in that that between the wedges (12, 13) a device for damping the impact of the same is provided.

7. Press according to one of the preceding claims, characterized in that that the spindle (6) is mounted on the press head (3) by means of a central bearing (10) is and that the wedges (12, 13) on their mutually facing surfaces with recesses are provided to accommodate the central bearing.

8. Press according to claim 3, characterized in that between the Sliding surface (33) of the press head (3) and the boundary surfaces (31, 32) of the ram recess Seals (30) are arranged.

9. Press according to one of the preceding claims, characterized in that that they have two continuously rotating flywheels with opposite directions of rotation (15, 14), which are used to carry out the downward or upward stroke of the plunger (4) in each case via a clutch (18) in driving connection with the spindle (6) can be brought, A press of the type described in the preamble of claim 1 is known from DE-OS 23 04 461.

In this embodiment, the wedges are arranged so that the smaller cathetus corresponding surfaces point outwards. The hypotenuses Corresponding surfaces are provided with surfaces of the plunger that rise obliquely inward in sliding engagement. When performing the working stroke, the wedges are through the Spindle moved inwards.

Due to the inward movement of the wedges during the working stroke of the ram When the pressing process is carried out, the force is transmitted between the ram, Wedges and press head in the central area of the press, so that when off-center Load on the ram (eccentric forming) the risk of the ram tipping over would be given if the wedges did not completely cover the plunger. To have to therefore relatively long wedges are provided. It also affects the training and arrangement of the wedges in such a way on the lubrication conditions that the lubricant can run outwards on the inclined surfaces of the plunger and on which the inclined surfaces of the plunger closing edges there is a risk of the lubricating film being stripped off given is.

The invention is based on the object of a press of the specified To create a type that enables improved lubrication of the wedge or tappet surfaces and - while maintaining the tipping safety of the plunger in the plane of movement of the Wedges -with shorter wedges than before.

This task is in a press of the type described above solved according to the invention in that the smaller cathets against each other pointing wedges on outwardly rising inclined surfaces of the plunger for implementation a downward stroke of the same are movable apart.

The wedges are conveniently arranged so that they are in the upper Dead position of the plunger with their smaller cathetus butt against each other. Here is the existing lubricant sump automatically has a certain damping effect achieved. However, a special device can also be used between the wedges Damping the impact of the same may be provided.

To in the embodiment of the invention when moving the Wedges inward establish a connection between the plunger and the wedges and thus to pull the plunger upwards, can be on the front and back of the Wedges parallel to the tappet inclined surfaces can be arranged in grooves the parts for slidably supporting the plunger are inserted on the wedges. It can be, for example, sliding shoes attached to the plunger. this should not rule out that the holder is also done via a rolling contact can, for example, rollers can be provided on the plunger, which in the corresponding Engage keyways.

It goes without saying that the reverse embodiment is also possible is, in which the grooves on the plunger and the sliding or rolling elements on the wedges are provided.