DE3325305A1

DE3325305A1 - Pressenrahmen

Info

Publication number: DE3325305A1
Application number: DE19833325305
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Sagamihara Kanagawa Sato
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 1982-07-14
Filing date: 1983-07-13
Publication date: 1984-01-26
Also published as: GB2124974B; FR2530166B1; GB8318317D0; DE3325305C2; US4502379A; JPH0138599B2; CH659797A5; FR2530166A1; IT1163753B; GB2124974A; SU1360580A3; IT8322004A0; JPS5913599A

Description

Pressenrahmen

Es sind mechanische Pressen bekannt, deren Rahmen aus einem getrennten Kopf, Säulen und einem Bett bestehen, die durch Zugstäbe zusammengehalten werden, es sind jedoch auch Pressen bekannt, bei denen die vorgenannten Teile zu einer Einheit vereinigt sind. Bei beiden Rahmenarten können die Stangen, die die Kurbelwelle und den Schlitten miteinander verbinden, sich aufgrund von Erwärmung verlängern, die von dem Lager des rotierenden Elements ausgeht, wenn sich die Presse in Betrieb befindet. Als Folge davon verändert sich die Distanz zwischen dem am Schlitten befestigten oberen Segment und dem im Bett befestigten unteren Gesenk der Presse, während des Betriebes der Presse. Die Genauigkeit der von der Presse verrichteten Arbeit ist daher Schwankungen unterworfen.

Fig. 7 zeigt einen mehrteiligen Rahmen einer mechanischen Presse bekannter Art. Hohle Säulen 3 sind zwischen einem Kopf 1 und einem Bett 2 angeordnet. Zugstäbe 4 laufen durch die Säulen Sie durchdringen den Kopf 1 und das Bett 2 und stehen daraus hervor und tragen Muttern 5, die den Pressenrahmen zusammenhalten. Ein Schlitten 6 ist zwischen den Säulen 3 angeordnet und mit Stangen 5 verbunden, die mit einer im Kopf 1 angeordneten Kurbelwelle zusammenwirken. Der Schlitten 6 trägt ein oberes Gesenk 8. Ihm steht ein unteres Gesenk 9 auf dem Bett gegenüber.

Da die Querschnittsflächen der Verbindungsstäbe 7 in bezug auf ihre Längen klein sind, längen sie sich bei Erwärmung, wodurch sich die Lage des Schlittens in dem Sinn verändert, daß die Distanz zwischen dem oberen und dem unteren Gesenk verringert wird.

Beim Stanzen hat eine solche Distanzveränderung zwischen den Gesenken die Folge, daß der Stempel tiefer als zulässig in das Gegengesenk eintaucht und dieses beschädigt. Beim Prägen senkt sich das obere Gesenk weiter ab als vorbestimmt, so daß die Werkstücke unzulässig dünn geschlagen werden. In beiden Fällen wird der Antriebsteil des Pressenrahmens überlastet, wodurch die Standfestigkeit der Presse leidet.

Im Stand der Technik gibt es nur eine Maßnahme, die oben genannten Fehler und Risiken beim Betrieb der Maschine zu vermeiden, nämlich den Schlitten oder die sogenannte Gesenkhöhe nachzustellen.

Ein für die Presse gefährlicher Betriebsfall liegt vor, wenn zwei Werkstücke übereinanderliegend gleichzeitig in die Presse gelangen. In diesem Falle werden die Gesenke sehr stark überlastet und es tritt ein Festsitzen (sogenannter ^MStick"-Zustand) auf, in welchem der untere Todpunkt von der Pressenkurbel nicht überwunden werden kann. Um einen solchen Zustand zu überwinden, war es bislang notwendig, eine speziell für diesen Zweck geeignete Vorrichtung in der Presse vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Pressenrahmen anzugeben, mit dessen Hilfe die Gesenkhöhen-Einstellung und -Nachstellung und die Überwindung des "Stick"-Zustandes mit einfachen Mitteln erreichbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Gesenkabstandsnachstellung nicht durch Einstellung des Gesenks am Schlitten, sondern durch eine Verstellung des den Schlitten lagernden

Pressenkopfes bewirkt. Diese Nachstellung kann sehr schnell und während des Betriebes erfolgen. Es ist dazu nicht notwendig, die Presse anzuhalten.

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

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Pressenrahmens, wobei A eine Vorderansicht und B eine Seitenansicht ist;

Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Linie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei A eine Vorderansicht und B eine Seitenansicht ist;

Fig. 4 einen Längsschnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 3;

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich Fig. 4 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 eine dritte Ausführungsform der Erfindung von vorn (A) und von der Seite (B);

Fig. 7 einen bekannten Pressenrahmen von vorn (A) und von der Seite (B), und

Fig. 8 eine grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Betriebs zeit der Presse und der Veränderung der Gesenkhöhe.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen mehrteiligen Rahmen einer ersten Ausführungsform der Erfindung, bei welchem ein Kopf und ein Bett durch Zugstäbe miteinander verbunden sind. Ein Kopf 10 und ein Bett 11 sind mittels Säulen 12 an den vier Ecken des Rahmens miteinander verbunden und der Rahmen wird von Zugstäben 13 zusammengehalten, die den Kopf 10 und das Bett 11 durchdringen und auf deren Enden Muttern 14 geschraubt sind.

Stützelemente 15 sind nahe den Säulen 12 zwischen dem Kopf und dem Bett angeordnet. Jedes Stützelement 15 ist von säulenartiger Gestalt und ist in der Mitte in einen oberen Abschnitt 16 und einen unteren Abschnitt 17 unterteilt. Das untere Ende des oberen Abschnitts 16 ist zu einem Zylinder 18 geformt, während das obere Ende des unteren Abschnitts 17 zu einem Kolben 19 geformt ist, der in dem Zylinder 18 angeordnet ist und die beiden Abschnitte miteinander verbindet. Eine Öldruckzuführleitung 21, die in eine Zylinderkammer 20 zwischen dem Kolben und dem Zylinder 18 führt, ist in dem unteren Stützenabschnitt 17 ausgebildet. Durch Einstellung des Öldrucks in der Leitung 21 können die beiden Abschnitte 16 und 17 des Stützelements 15 in axialer Richtung auseinandergefahren werden, um den Kopf 10 und das Bett 11 auseinanderzudrücken. Die Distanz zwischen dem Kopf 10 und dem Bett 11 ist daher durch Verändern des Öldrucks einstellbar.

Wie üblich ist vorliegend ein Schlitten 22 zwischen den Säulen 12 geführt und ist mit Verbindungsstangen 23 verbunden, die mit einer im Kopf 10 rotierenden Welle zusammenwirken. Ein oberes Gesenk 24 ist am Schlitten 2 2 befestigt, während sich auf dem Bett 11 ein unteres Gesenk 25 befindet.

Während des Pressenbetriebes verändert sich die Gesenkhöhe in Obereinstimmung mit dem rotierenden Teil der Presse und der an die Presse angepaßtenSchlittenkonstruktion sowie den verwendeten

Gesenken. Der Betrag der Veränderung ist jedoch im Verlauf der Zeit fast gleichmäßig. Wenn man daher die Veränderungszustände einer jeden Presse im voraus berechnet und den Öldruck in der Zylinderkammer 20 so steuert, daß er sich in Obereinstimmung mit der Berechnung mit ändert, dann ist es möglich, die Gesenkhöhe während des Pressenbetriebes auf einen geeigneten Wert zu halten.

Im Falle einer Überladung der Gesenke und dem Auftritt des sogenannten "Stick"-Phänomens wird ein zur Normalisierung dieses Phänomens ausreichender Öldruck in die Kammer 20 geleitet.

Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen einen mehrteiligen Rahmen einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Zugstäbe in den Stützelementen angeordnet sind. Ein Kopf 110 und ein Bett 111 werden durch Zugstäbe 113 zusammengehalten, weil jedoch die Säulen 112 dick sind, sind sie hohl ausgeführt und nehmen die Zugstäbe 113 auf. Stützelemente 115 sind ebenfalls hohl ausgeführt und sind .zwischen den Säulen 112 und den Zugstäben 113 untergebracht.

Das Stützelement 115 nach Fig. 4 besteht nur aus einem oberen Abschnitt 116. Das untere Ende desselben ist in Form eines ringartigen Kolbens 119 ausgebildet, der von einem Zylinder 118 aufgenommen ist, der im Bett 111 ausgebildet ist. Eine Öldruckleitung 121 führt unter Druck stehendes öl in die Zylinderkammer 120 ein, die unter dem Kolben 119 im Bett 111 ausgebildet ist.

Das Stützelement 115* von Fig. 5 besteht aus einem oberen Abschnitt 116' und einem unteren Abschnitt 117'. Das untere Ende des oberen Abschnitts 116¹ ist zu einem Kolben 119' ausgebildet, während das obere Ende des unteren Abschnitts 117' zu einem Zylinder gestaltet ist.

Eine Öldruckzufuhrleitung 121' führt in eine Zylinderkammer 120' des Zylinders durch den unteren Abschnitt 117*-

Fig. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform, in der Säulen 212 auf der rechten und auf der linken Seite einen Kopf 210 mit einem Bett 211 zu einer Einheit verbinden. Jeweils zwei Stützelemente 215 sind vor und hinter den Säulen 212 angeordnet.

Da bei dieser Ausführungsform des Pressenrahmens keine Zugstäbe vorhanden sind, werden Stützelemente gleicher Art wie jene des ersten Ausführungsbeispiels verwendet.

Nachfolgend wird eine Untersuchung beschrieben, die der Erfinder gemacht hat, um den Zusammenhang zwischen der Betriebszeit der Presse und der Veränderung der Gesenkhöhe zu ermitteln. Die bei der Untersuchung verwendete Presse war eine 80 Tonnen-Presse und die·Raumtemperatur betrug 20° C. Die Presse war kontinuierlich mit 400 Arbeitstakten/min, in Betrieb und lief unbelastet unter den nachfolgenden vier Bedingungen:

A: ohne Nachstellung

B: Vorheizung der Verbindungsstäbe (40° C) ohne Nachstellung des Hubzylinders (Endtemperatur der Verbindungsstäbe: 62 C)

C: Nachstellung am Hubzylinder

(Gesenkhöhe um 0,14 mm allmählich nachgestellt in sechs Intervallen während der ersten 30 Minuten)

D: Vorheizen der Verbindungsstäbe (40 C) und Nachstellen des Hubzylinders

. (Gesenkhöhe um 0,12 mm nachgestellt in sieben Intervallen während der ersten 30 Minuten und nach 1 Stunde. Endtemperatur der Verbindungsstäbe: 62° C)

Betrachtet man Fig. 8 und die Ergebnisse der unter den oben geschilderten Bedingungen durchgeführten Untersuchung, dann sieht man, daß unter allen Bedingungen die Veränderung der Gesenkhöhe sich nach etwa 1,5 Stunden nach Betriebsbeginn stabilisiert und daß nach ungefähr 3 Stunden fast keine Veränderung mehr auftritt. Man sieht daher, daß sich normale Betreibsbedingungen im Pressenbetrieb gewöhnlich erst nach 1,5 bis 2 Stunden nach Betriebsbeginn ergeben.

Der Öldruck, der den Hubzylindern zugeführt werden muß und der Betrag der Gesenkhöhenveränderung ändern sich in Übereinstimmung mit der Größe des Zylinders, der am Rahmen zu montieren ist. Wenn der Zylinder des hohlen Stützelementes nach Fig. 4 als ringförmige Öldruckkammer ausgebildet ist mit einem Außendruchmesser von 180 mm und einem Innendurchmesser von 130 mm,

2 dann beträgt der Querschnitt der Öldruckkammer 121.68 cm .

Wenn solche Öldruckkammern an vier Stellen des Rahmens vorhanden sind, ergibt sich somit ein Gesamtquerschnitt von

2 · 2

486.72 cm . Bei einem Öldruck von 100 kg/cm , der den Kammern zugeführt wird, wirkt auf den Pressenrahmen eine Dehnungskraft von etwa 48.7t.

2 Die sich bei Öldrücken zwischen 0 und 350 kg/cm ergebenden Gesenkhöhenveränderungen an der 80 Tonnen-Presse, die in dem Versuch verwendet worden ist, sind nachfolgend aufgezeichnet:

	-10-	0
Öldruck	Auf den Rahmen wirkende	(24,3)
(kg/cm²)	Kraft (t)	(48,7)
O	(73,0)
50	(97,4)
100	(121,7)
150	(146,0)
200	(158,0)
250	(170,0)
300
325
350

Gesenkhöhenveränderung (1/100 mm)

0 3 6 9

12 15 19 23 33

Wie oben erwähnt, sind die vorgenannten Werte die Ergebnisse, die an einer 80 Tonnen-Presse erzielt worden sind. Wenn man eine andere Presse einsetzt, dann ergeben sich gegebenenfalls andere Werte für die Gesenkhöhe, auch wenn dieselben Öldrücke verwendet werden. Der Betrag der Gesenkhöhenveränderung muß daher für jede spezielle Presse unter jenen Bedingungen (beispielsweise auch der Raumtemperatur) ermittelt werden, unter denen die Presse normalerweise arbeiten soll, damit der optimale Öldruck in Obereinstimmung mit der Gesenkhöhenveränderung zugeführt wird.

Kö/Hi

Claims

Ansprüche

Pressenrahmen mit Stützgliedern (15) zwischen einem Kopfteil (10) und einem Bett (11), die in Richtung einer Vergrößerung der Distanz der vorgenannten Pressenteile (10, 11) wirksam sind.
2. Pressenrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (15) säulenförmig sind und jeweils in der Mitte in einen oberen und einen unteren Abschnitt (16, 17) unterteilt sind, wobei der Verbindungsbereich der zwei Abschnitte als Kolben/Zylinderanordnung (19, 20) ausgeführt ist, die im Sinne einer Längenbeeinflussung des Stützgliedes (15) hydraulisch beaufschlagbar ist.
3. Pressenrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (115) hohlzylindrisch sind und jeweils einen Zugstab (113) aufnehmen und daß ein Ende eines jeden Stützgliedes (115) Teil einer hydraulisch beaufschlagbaren Kolben/Zylinderanordnung (119, 120) ist.

MÜNCHEN: TELEFON (089) 225885 KABEL: PROPINDUS · TELEX: 524244

BERLIN: TELEFON (03O) 8312088 KABEL: PROPINDUS · TELEX: 1 84O57
4. Pressenrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (115¹) hohlzylindrisch und in der Mitte geteilt sind und die Teilstücke (116·, 117*3 in diesem Bereich als hydraulisch beaufschlagbare Kolben/-Zylindereinheiten (119¹, 120') ausgebildet sind.