DE3208018A1

DE3208018A1 - Presse

Info

Publication number: DE3208018A1
Application number: DE3208018A
Authority: DE
Inventors: Nobuyoshi Maeda; Takashi Sagamihara Kanagawa Yagi
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 1981-12-17
Filing date: 1982-03-05
Publication date: 1983-07-07
Also published as: CH654523A5; FR2518453B1; IT8220447A0; US4434646A; FR2518453A1; IT1151859B; JPS58103996A

Description

Presse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse mit C-Rahmen, deren Schlitten über ein Kniehebelgelenk angetrieben ist.

Da eine Presse mit C-Rahmen an ihrer Vorderseite offen ist, weist sie gegenüber einer Presse mit geschlossenen Seiten den Vorteil auf, daß sie im Gebrauch sehr bequem ist, da ihr Arbeitsplatz sehr leicht zugänglich ist. Andererseits weist ein solcher Rahmen"aber den Nachteil auf, daß er unter den Betriebsbelastungen dazu neigt, sich zu verformen. Es gibt dabei zweierlei Arten von Verformungen. Die eine ist die Verformung der Horizontalkomponente. Sie versetzt das Zentrum zwischen dem Stempel und dem Untergesenk, das zuvor einjustiert worden war, und beeinträchtigt das zuvor eingestellte richtige Spiel zwischen ihnen. Diese Deformation hat daher nachteilige Einflüsse auf die Herstellungsgenauigkeit der Werkstücke und auf die Lebensdauer der Gesenke. Die andere Art von Verformung ist jene der Vertikalkomponente· Sie wirkt in der Weise, daß sie die Distanz zwischen dem Stempel und dem Untergesenk auseinanderzieht. Diese Verformung bewirkt, daß der Stempel sehr abrupt in das untere Gesenk fällt, was von der Elastizität der Rahmenverformung und anderer Teile herrührt, sobald kein Arbeitsdruck mehr während des Pressvorgangs ausgeübt wird, d.h. sobald der eigentliche Preß- oder Stanzvorgang vorüber ist, obwohl sich das Werkstück noch in der Presse befindet. Dieses Phänomen wird mit "Durchbruch" bezeichnet und beeinträchtigt die Stanzzeit von Gesenken beachtlich.

Als eine Art von Maßnahmen, um das "offene-Maul"-Phänomen zu verhindern, das die Verformung des C-förmigen Rahmens darstellt, ist gewöhnlich vorgeschlagen worden, Zugstangen an der

Rahmenöffnung anzubringen. Bei diesem Verfahren wird die Rahmenöffnung von den Zugstangen zusammengezogen, die durch Schrauben am Kopf und am Bett der Presse befestigt sind, so daß eine Verformung des Rahmens in der der Erweiterung der Öffnung entgegengerichteten Richtung hervorgerufen wird. Wenn jedoch der Rahmen in die "geschlossenes Maul"-Richtung verformt wird, dann kann ein zu starkes Anziehen der Schrauben

j: eine unerwünschte Verformung in dieser Richtung hervorrufen.

Solche Zugstangen sind daher keine ausreichende Maßnahme, um das "offenes Maul"-Phänomen zu unterdrücken.

In jüngster Zeit findet besonders wieder das Kaltschmieden Anwendung, weil es eine höhere Produktivität und Materialausnutzung zuläßt als eine spanabhebende Verfahrensweise. Die Weiterentwicklungen beim Kaltschmieden und bei den dazu erforderlichen Gesenken ist bemerkenswert, und es besteht allmählich die Tendenz, das Kaltschmieden auch bei solchen Materialien einzusetzen, die bisher ausschließlich spanabhebend bearbeitet worden sind.

Gegenwärtig bewegt sich bei einer Kniehebelpresse der Schlitten, der das obere Gesenk trägt, sehr schnell, bevor er das Werkstück erreicht. Seine Geschwindigkeit nimmt während des eigentlichen Arbeitstaktes ab und die Arbeit selbst, das Druckformen, findet mit niedrigerer Geschwindigkeit statt. Bei der Kniehebelpresse wird die Drehzahl des Motors, wie bei der Kurbelpresse, in geeigneter Weise herabgesetzt und wird über eine Kurbel und eine Gelenkverbindung in eine hin-'und hergehende Bewegung umgesetzt. Ein Kniehebelmechanismus wird dazu verwendet, um eine geradlinige Druckbewegung des Schlittens hervorzurufen. Weil man mit dieser Art von Pressen sehr starke Preßkräfte nahe des unteren Totpunktes der Kurbel erzielen kann, ist sie für das Schmieden gut geeignet.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Tendenz zum Entstehen des "Offen-Maul"-Phänomens zu verringern. Dies soll insbesondere bei einer Kniehebelpresse realisiert werden. Darüber hinaus soll die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert und die Stanzzeit der Gesenke vergrößert werden, wobei jedoch die vorteilhaften Verfahrensweisen, die Pressen mit C-förmigen Rahmen aufweisen, erhalten bleiben sollen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeich nungen näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. IA eine Seitenansicht einer Presse mit C-förmigem Rahmen;

Fig. IB und.IC Detaildarstellungen der Bereiche "B" und "C" von Fig. IA;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Presse;

Fig. 3· einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 2;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig. 3, teilweise weggebrochen im Zentrum im Bereich der Einspannplatte, und

Fig. 6 ein Diagramm über das Verhältnis zwischen der Belastung und der Verformung des Rahmens vor und nach der Montage von Abstandssäulen in der Rahmenö ffnung.

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Die Erfindung soll nachfolgend im Detail an dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben werden.

I Fig. 1 zeigt einen Rahmen 10 der Presse, der von der Seite her

* gesehen eine C-förmige Gestalt aufweist. Bei dieser Presse

;; wird die Öffnung von einem Bett 11 und einem Kopf 12 begrenzt.

: An den äußeren Ecken des Bettes 11 und des Kopfes 12 sind hohle

ij Abstandssäulen 13 angeordnet, die geringfügig länger sind als

j die Weite der Öffnung. Sie sind gewaltsam in Richtung parallel

[! zur Längsachse des Rahmens in die Rahmenöffnung eingespannt.

I; Wenn die Belastung auf die Abstandssäulen 13 etwa 1,3- bis 1,5-j; fach so groß ist wie die Kapazität der Presse, dann besteht ] nicht die Möglichkeit, daß die Abstandssäulen während des ¹ Betriebes der Presse herausfallen. Um jedoch sicherzustellen, I: daß die Abstandssäulen sich nicht aus der Presse lösen können, sind die Enden der Abstandssäulen 13 mit Außenzapfen 13a bzw.

Innenausnehmungen 13b versehen, um in entsprechende Vertiefun-" gen am Bett 11 einzugreifen bzw. mit Keilhülsen 15, die in : Bohrungen 14 des Kopfes 12 sitzen, verbunden zu werden, wie ', aus den Figuren IB und IC anschaulich hervorgeht.

Weil der Rahmen 10 mit der 1,3- bis 1,5-fachen Belastung der Presse von den Säulen 13 auseinandergespannt ist, stehen diese Säulen 13 unter der Rückstellkraft des Rahmens im

.: freien Zustand, in welchem die Presse nicht in Betrieb ist.

; Jedoch wird trotzdem der Rahmen in dem Zustand gehalten, in dem er unter einer Reservelast in Ausdehnungsrichtung steht,

^: wenn die Presse nicht in Betrieb ist.

r Fig. 6 zeigt die Rahmenausdehnung vor und nach der Montage der Stützsäulen in die Rahmenöffnung. Auf der Abszisse ist die Belastung aufgetragen, während auf der Ordinate die Rahmenausdehnung aufgetragen ist. Wenn keine Säulen eingebaut sind,

dann ist die Rahmenausdehnung unter der Belastung größer als wenn jene Säulen eingebaut sind. Wenn man mit A die Öffnungsweite zwischen Kopf und Bett am vorderen Ende der Rahmen-Öffnung und mit B die Öffnungsweite des Rahmens an der Stelle des Zentrums des Schlittens bezeichnet, dann sieht man aus Fig. 6, daß die Differenz zwischen diesen beiden Werten, die sich unter Belastung ergibt, bei einer mit den Stützen 13 ausgerüsteten Presse sehr viel kleiner ist als bei einer Presse ohne jene Stützen. Die entsprechenden Vergleichswerte für eine Presse der letztgenannten Art sind in Fig. 6 mit A¹ bzw. B' bezeichnet. Die Wirkung dieses Unterschiedes in der Distanzveränderung unter Last mit ihren nachteiligen Eigenschaften ist oben bereits erläutert worden.

Mit den erläuterten Stützen am Pressenrahmen ist dessen Ausdehnung geringer und wird die Differenz der erwähnten Werte A und B geringer, selbst wenn die Belastung gesteigert wird. Das Zusammenwirken von Stempel und Gesenk und der exakte Zwischenraum zwischen beiden werden nicht gestört, so daß ein hochpräzises Arbeiten und ein Kaltschmieden mit der Presse möglich werden.

In der beschriebenen Presse mit dem C-förmigen Rahmen wird der Schlitten von einem Kniehebelmechanismus angetrieben. Auf dem Bett 11 des Rahmens 10 ist eine Einspannplatte 20 befestigt, während sich gegenüber der Einspannplatte ein Schlitten 21 befindet, der in vertikaler Richtung längs Fährungsschienen 22 auf und nieder bewegbar ist. Der Antrieb' für den Schlitten 21 ist in einem Maschinenkasten 10a an der Rückseite des Rahmens 10 angeordnet. Das Hauptabteil dieses Kastens ist oben gelegen, so daß das Herausnehmen der Werkstücke aus der Presse und die Inspektion der Maschine sehr einfach unter Verwendung einer Öffnung 23 durchgeführt werden können, die sich hinter der Einspannplatte befindet, und den freien Raum unter der Maschinenkammer zugänglich macht.

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? Im Rahmen 10 ist eine Antriebswelle 24 gelagert, die die

■\ Maschinenkammer 10a durchdringt und auf der ein Schwungrad

' 25 drehbar gelagert ist, das von einem Hauptmotor 26 über

einen Treibriemen 27 angetrieben ist. Zwischen der Welle

j^: und dem Schwungrad 25 ist eine Kupplung 28 angeordnet, die

Ϊ durch Druckluft von einer nicht dargestellten Druckluftquelle

'■ betätigbar ist.

]| Im Rahmen 10 ist auch eine Hauptwelle 29 gelagert, die parallel

it zur Antriebswelle 24 verläuft. Die Drehung der Welle 24 wird i auf die Hauptwelle 29 über ein Zahnrad 30 auf der Welle 24 und

i; ein Zahnrad 31 auf der Welle 29 übertragen. Die exzentrische

Scheiben 32 sind zu beiden Seiten des Zahnrades 31 auf der ii Hauptwelle 29 angeordnet. Auf den Exzenterscheiben 32 sind

Pleuel 33 gelagert, die aus der Maschinenkammer 10a herausragen und über die Oberseite des Schlittens 21 verlaufen.

Am Kopf 12 des Rahmens 10 ist eine Haltewelle 34 parallel zur Achse der Hauptwelle 29 befestigt. Ein oberes Gelenk 35 ist drehbar auf der Haltewelle 34 gelagert, während ein unteres Gelenk 36 in gleicher Weise mittels einer Uerbindungswelle J 37 am Schlitten 21 gelagert ist. Diese zwei Gelenke 35, 36

5 sind ihrerseits miteinander durch eine Welle -38 zu einem

Ί Kniegelenk verbunden, an welchem an der Welle 38 die beiden

f Pleuelstangen 33 angelenkt sind. Wenn die Exzenterscheiben

'■ 32 mittels der Hauptwelle 29 in Drehung versetzt werden, dann

schwingen die Pleuelstangen 33 hin und her und bewegen den Schlitten 21 über das Kniegelenk auf und ab.

Zwischen der Tragwelle 34 und dem oberen Gelenk 35 ist ein Schneckenzahnrad 39 angeordnet. Integral mit dem Schneckenzahnrad 39 sind Exzenterscheiben 40 verbunden, die mit dem oberen Gelenk 35 verbunden sind. Das Schneckenzahnrad 39 ist

zentrisch in bezug auf die Tragwelle 34 angeordnet. In das Schneckenzahnrad 39 greift eine Schnecke 41 ein, die in dem Rahmenkopf 12 drehbar gelagert ist und von einem Motor 42 antreibbar ist, so daß di.e Position des Drehpunkts des oberen Gelenks 35 mit Hilfe des Motors 42 verstellt werden kann, weil das Schneckenzahnrad 41 die Exzenterscheiben 40 dreht.

Gemäß Fig. 4 sind Ausgleichselemente 43 zu beiden Seiten des Schlittens 21 vorhanden, die diesen nach oben drücken. In der Zeichnung ist nur eines dieser Ausgleichselemente dargestellt. Ein solches Ausgleichselement 43 besteht aus einer Stange 45, die von einer Feder 44 nach oben gedruckt wird. Diese Stange 45 verläuft in einem Hohlzylinder 46, der sich vom Rahmen erstreckt. Die Stange 45 ist an einer Befestigungsplatte 47 des Schlittens 41 befestigt, die einen Schlitz in den Zylinder 46 hineinragt.

Die Stange 45 wirkt nicht mit einer Auswurfstange 49 zusammen, die dem Zylinder 46 entspricht, und nimmt gegenüber der Stange 49 eine Idealstellung ein, womit sie dazu dient, die Bedienungsperson aus dem Gefahrenbereich der Stange 45 .fernzuhalten, die sich zusammen mit dem Schlitten auf und abbewegt.

Der Hohlraum der Säulen 13 kann dazu herangezogen werden, eine belastungsanzeigende Einrichtung aufzunehmen. Diese kann in einer Stange 50 bestehen, die den Rahmen 10 und die Stützsäule 13 durchdringt, an ihrem unteren Ende mit dem Rahmen fest verbunden und an ihrem oberen Ende mit einem Belastungsmesser 51 verbunden ist. Der Belastungsmesser kann auf diese Weise eine Veränderung der Position des Rahmenoberteils gegenüber dem oberen Ende der Stange 50, d.h. das Ausmaß der Ausdehnung des Rahmens unter Last anzeigen.

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Die Presse enthält außerdem auch eine Auswurfeinrichtung im Gesenk. Auf der Hauptwelle 29 ist eine Haltscheibe 52 befestigt. An dieser Haltescheibe 52 ist eine Nockenscheibe verstellbar befestigt. Auf der Nockenscheibe 53 läuft eine Abtastrolle 54, die an einem zweiarmigen Hebel 55 gelagert ist, der auf der Antriebswelle 24 drehbar gelagert ist. Das andere Ende des zweiarmigen Hebels 55 ist über einen Zapfen 57 mit einem Lenker 56 verbunden, dessen eines Ende dem unteren Teil des Bettes 11 gegenübersteht.

Das andere Ende dieses Lenkers 56 ist mit einem Druckluftzylinder 58 verbunden, der im Maschinenrahmen montiert ist. Das sich unter dem Bett 11 befindende Ende des Lenkers 56 ist dort über einen Zapfen 61 mit einem Hebelarm 60 verbunden, der auf einer Welle 59 drehfest angebracht ist, die im Rahmen 10 gelagert ist. An dieser Welle 59 ist weiterhin drehfest ein zweiter Hebelarm 62 angebracht, an welchen mittels eines Zapfens 64 ein Auswerferstift 63 angelenkt ist. In zeitlicher Abstimmung mit der Rotation der Hauptwelle 29 bewegt sich der Auswerferstift 63 auf und ab gegenüber dem auf der Einspannplatte 20 befestigten Gesenk, so daß er die gefertigten Produkte aus dem Gesenk ausstoßen kann.

Die Presse nach der vorliegenden Erfindung, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, macht es möglich, die Position des unteren Totpunktes des Schlittens 21 mit Hilfe des Motors 42 zu verstellen. Die Presse wird dadurch betrieben, daß mit Hilfe des Hauptmotors 26 das Schwungrad 25 in Drehung versetzt wird. Auf ein Signal, das den Start des Arbeitsvorganges angibt, werden über die Kupplung 28 und die Zahnräder 30 und die Exzenterscheiben 32 in Drehung versetzt, die über die Pleuelstangen 33 und den Kniegelenksantrieb den Schlitten 21 abwärts und wieder nach oben bewegen.

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Da der Rahmen versteift ist, kann er sich während des Betriebs nur wenig verformen. Mit Hilfe des Kniehebelantriebs kann kaltgeschmiedet, gestanzt und dgl. werden, wobei die Maschine sehr leicht zugänglich ist und sich eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit ergibt.

Claims

Ansprüche

1.j Presse mit C-förmigem Rahmen, gekennzeichnet durch Distanzsäulen (13), die in die Rahmenöffnung zwischen dem Rahmenkopf (12) und dem Rahmenbett (11) unter Druck eingespannt sind und eine Reservebelastung in vertikaler Richtung hervorrufen, einen Schlitten (21), der im Rahmen (10) zwischen dem Kopf (12) und dem Bett (11) hin und her beweglich ist, eine Hauptwelle (29), die mit einem Schwungrad (25) hinter dem Schlitten (21) zusammenwirkt, Pleuelstangen (33), die sich im wesentlichen horizontal gegen den oberen Abschnitt des Schlittens (21) erstrecken und die von auf der Hauptwelle (29) befestigten Exzenterscheiben (32) in schwingende Bewegung versetzbar sind, und ein Kniehebelgestänge (35,36), das zwischen dem Schlitten (21) und dem Kopf (12) angeordnet ist und dessen Kniegelenkswelle mit den Pleuelstangen (33) verbunden ist.

copy

MÜNCHEN: TELEFON (O89) 2255B3 KABEL: PROPINDUS · TELEX: 524244

BERLIN: TELEFON (O3O) 8312O88 KABEL: PROPINDUS · TELEX: 184O57

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzsäulen (13) geringfügig länger als die Öffnungsweite des Maschinenrahmens (10) in entspanntem Zustand i desselben sind.

,

3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, * daß die Säulen (13) hohl sind, daß ihre unteren Enden

i] (13a) stufenförmig verjüngt sind, in Bohrungen des

-» Rahmenbettes (11) sitzen und ihre oberen Enden (13b)

innen stufenförmig ausgedreht sind und mittels Keilhülsen

• (15) mit Bohrungen (14) im Rahmenkopf (12) verkeilt sind.

;

4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen (10) eine Maschinenkammer (lüa) im rückwärtigen Teil oberhalb des Niveaus des Schlittens : (21) angeordnet ist und hinter der Einspannplatte (20)

eine Öffnung im Maschinenrahmen (10) ausgebildet ist.