DE3545478A1 - Presswerkzeug - Google Patents

Description

Pre ßwerkzeug

Beschreibung
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Die Erfindung befaßt sich mit Preßwerkzeugen und insbesondere mit hydraulisch betätigten Preßwerkzeugen, die bei der Metallbearbeitung Anwendung finden.

übliche hydraulisch betätigte Preßwerkzeuge weisen im allgemeinen eine starre.Konstruktion auf, die einen Arbeitstisch und einen Kopf hat, der oberhalb des Arbeitstisches angeordnet ist. Ein hydraulisch bewegliches Element ist zur Bewegungsübertragung zwischen dem Kopf und dem Arbeitstisch vorgesehen, das im wesentlichen längs Führungsschienen sich bewegt.

Wenn das Preßwerkzeug beispielsweise bei der Durchführung eines Stanzvorganges verwendet wird, wird ein Stempel fest mit dem beweglichen Element und ein dazu passendes Werkzeug mit dem Arbeitstisch verbunden. Wenn das Preßwerkzeug betätigt wird, drückt eine hydraulische Kolbenstange (Druckkolben) das bewegliche Element und den daran angebrachten Stempel nach unten, um ein Werkstück zu durchdringen, das über dem Formwerkzeug gehalten ist.

Infolge der Führungsschienenanordnung sind solche Preßwerkzeuge ungeeignet, um eine Metallbearbeitung an einer Stelle auszuführen, die von der Längsachse der hydraulisehen Kolbenstange entfernt liegt. Bei einem Stanzen, Schlitzen oder Schneiden an einer Stelle in der Nähe eines

Randes des Arbeitstisches beispielsweise kann durch die Exzentrizität der auf das Werkzeug ausgeübten Belastungen bewirkt werden, daß die hydraulische Kolbenstange leckt oder das bewegliche Element sich relativ zu den Führungsschienen festklemmt.

Ferner sind die vorstehend angegebenen Anordnungen im allgemeinen in einem beträchtlichen Abstand vom Arbeitstisch vorgesehen. Hierdurch wird es umständlich, sie herzustellen, zu transportieren und unterzubringen.

Die Erfindung zielt darauf ab, ein verbessertes Preßwerkzeug anzugeben.

Erfindungsgemäß zeichnet sich ein Preßwerkzeug dadurch aus, daß:

ein stationäres Element vorgesehen ist; ein bewegliches Element vorgesehen ist; und eine hydraulische Kolbenstange vorgesehen ist, die derart beschaffen und ausgelegt ist, daß eine Bewegungsübertragung des beweglichen Elements relativ zum stationären Element bei einem Arbeitshub erfolgt;

wobei die hydraulische Kolbenstange einen ersten Kolben hat, der fest mit einem der Elemente verbunden ist, ferner einen zweiten Kolben hat, der axial in einem Abstand von dem ersten Kolben angeordnet ist und fähig ist, sich gegen das andere Element zu stützen, und wobei ein schwimmender Zylinder vorgesehen ist, der an einem Ende durch den ersten Kolben und am anderen Ende durch den zweiten Kolben dicht verschlossen ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Preßwerkzeugs

nach der Erfindung in Teilschnittdarstellung,

Figur 2 eine Seitenansicht in Teilschnittdarstellung längs der Linie 2-2 in Figur 1,

Figur 3 eine Seitenansicht mit Teilschnittansicht

längs der Linie 3-3 in Figur 1, 10

Figur 4 eine Seitenansicht mit Teilschnittansicht längs der Linie 4-4 in Figur 1,

Figur 5 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer hydraulischen Kolbenstange, die einen Teil

des dargestellten Preßwerkzeugs bildet, und

Figur 6 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer Rückholstange, die einen Teil des darge

stellten Preßwerkzeugs bildet.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung weist das Preßwerkzeug 1 ein stationäres Element 2 und ein bewegliches Element auf. Diese Elemente sind plattenähnlich ausgelegt und sind stehend in einem Abstand voneinander angeordnet.

Eine hydraulische Kolbenstange (Druckkolben) 5 ist in einem Fenster 6 untergebracht, das im stationären EIement 2 ausgebildet ist. Die hydraulische Kolbenstange 5 enthält einen ersten Kolben 7, der fest an dem stationären Element 2 mit Hilfe von Bolzen 8 angebracht ist. Ein zweiter Kolben 9 stützt sich gegen das bewegliche Element 3, und ein schwimmender Zylinder 10 ist am oberen Ende durch den Kolben 7 und am bodenseitigen Ende durch den Kolben 9 dicht verschlossen. Der zweite Kolben 9 kann

- fir - i

fest an dem beweglichen Element 3 angebracht sein, wie dies gezeigt ist. Jedoch ist eine solche Auslegung nicht notwendigerweise erforderlich.

Eine hydraulische Rückholkolbenstange 11 befindet sich vorzugsweise in einem zweiten Fenster 12, das sich durch das stationäre Element 2 und das bewegliche Element 3 erstreckt. Die hydraulische Rückholkolbenstange 11 weist einen Zylinder 13 auf, der mit dem stationären Element 2 verbunden ist, und eine Teleskopkolbenanordnung 14, die fähig ist, sich gegen das bewegliche Element 3 abzustützen. Diese Teleskopanordnung ermöglicht eine Reduzierung der Gesamthöhe des Fensters 12. Natürlich kann ein einstufiger Kolben verwendet werden, wenn die erforderliche Materialfestigkeit oberhalb und unterhalb des Fenster einen ausreichenden Raum für ein tieferes Fenster ermöglicht.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein einziger Rückholkolben anstelle eines Paares von hydraulischen Kolben vorgesehen sein, wobei jeder unterhalb des beweglichen Elements 3 angeordnet ist, wie dies in gebrochenen Linien in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist und hierzu die Bezugszeichen 11A und 11B verwendet werden. 25

Es ist noch zu erwähnen, daß auch irgendeine geeignete andere Einrichtung verwendet werden kann, um das bewegliche Element 3 zum oberen Punkt des Hubes zurückzuführen, wie z.B. eine Rückholfeder, oder wenn das Preßwerkzeug umgekehrt angeordnet wird, kann die Schwerkraft zur Rückholung ausgenutzt werden.

Ein erstes Paar von gegenüberliegender Wälzelemente 15 ist drehbeweglich am beweglichen Element 3 auf zugeordneten Achsen angeordnet, die sich gegen ein Paar von gegenüberliegender Flächen 16 der stationären Elements 2

stützen. Ein zweites Paar von gegenüberliegender Wälzelemente 17 ist drehbeweglich am stationären Element 2 auf weiteren zugeordneten Achsen angebracht, um sich gegen die gegenüberliegenden Flächen 18 des beweglichen Elements 3 abzustützen. Das erste Paar von gegenüberliegender Wälzelemente 15 und das zweite Paar von gegenüberliegender Wälzelemente 17 wirken zusammen mit den zugeordneten Flächen so, daß die Bahnbewegungsausrichtung des beweglichen Elements 3 bezüglich des stationären Elements 2 beibehalten wird. Eine seitliche Verschiebung des stationären Elements 2 bezüglich des beweglichen Elements 3 wird durch das Vorsehen von Halteplatten 19 und 20 verhindert.

Das dargestellte Preßwerkzeug 1 enthält vier gesonderte Bearbeitungseinrichtungen, die eine V-förmige Schneideinrichtung 21, eine Blechschneideinrichtung 22, einen Stempel 23 und ein Schlitzwerkzeug 24 umfassen. In jedem Fall ist ein erstes Teil der Einrichtung an dem beweglichen Element 3 und ein zweites Teil an dem stationären Element 2 angebracht. Auch ist noch auszuführen, daß verschiedene Änderungen bei den vier Einrichtungen möglich sind, um eine Anpassung des Preßwerkzeugs zu erreichen.

Beim Arbeiten wird Druckmittel in die hydraulische Kolbenstange 5 zwischen dem ersten Kolben 7 und dem zweiten Kolben 9 gepumpt. Durch die Wirkung des hydraulischen Druckes werden die Kolben voneinander weggedrückt und hierdurch wird bewirkt, daß das bewegliche Element 3 sich bezüglich des stationären Elements 2 bewegt. Die Wälzelemente 15, 17, ihre zugeordneten Flächen 16, 18 zusammen mit den Halteplatten 19 und 20 stellen sicher, daß die Relativbewegung in einer Richtung vorgegeben wird, wobei die zugeordneten Abschnitte der Bearbeitungseinrichtungen 21, 22, 23, 24 hierbei durch Zusammenwirken mit eingesetzt werden.

Wenn die hydraulische Kolbenstange 7 einmal auf den Hub ausgefahren ist, und in Eingriff mit den zugeordneten Teilen jeder der Einrichtungen ist, wird die hydraulische Rückholkolbenstange 11 betätigt, um das bewegliche Element 3 in seine Ausgangsstellung zurückzuführen, in der es für einen zweiten Arbeitsvorgang bereitsteht.

Wenn die Einrichtungen 2 3 und 24 verwendet werden, die an einer Stelle von der WirkmitteHinie der hydraulischen Kolbenstange 10 entfernt liegen, so ist ersichtlich, daß exzentrische Belastungen für das Bearbeitungswerkzeug einwirken. Diese exzentrischen Belastungen führen dazu, daß bewirkt wird, daß die Wirklinie der hydraulischen Kolbenstange 5 versetzt wird und den vorgesehenen Wälzelementen und Halteplatten keinen Widerstand entgegensetzen kann. Um zu verhindern, daß äie hydraulischen Kolbenstange sich festklemmt oder daß hydraulische Fluidleckstellen auftreten, kann der schwimmende Zylinder 10 sich so bewegen, daß die Abdichtung zwischen dem ersten Kolben 7 und dem zweiten Kolben 9 aufrecht erhalten wird. Zusätzlich sind die Umfangsränder 27 der Kolben frei, wie dies mit einem Radius 27 angedeutet ist, der Bögen 28 bildet. Die Kolben haben vorzugsweise eine sphärische Gestalt; jedoch können auch andere Formen (wie z.B. stufenförmig abgesetzte Auslegungen) vorgesehen sein, um den notwendigen Kantenfreiheitsgrad zu erreichen. Die Kolben sind mit einer zentralen Dichtung 25 und ein Paar Führungen 26 versehen, die auf jeder Seite der Dichtung 25 angeordnet sind.

Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, sind bei dem vorstehend beschriebenen Preßwerkzeug keine engen Toleranzen bei der Herstellung erforderlich, da die Ausrichtung des stationären Elements 2 zu dem beweglichen Element 3 infolge des Vorsehens der speziell angepaßten

hydraulischen Kolbenstange 5 nicht kritisch ist. Ferner wird die Höhe des Preßwerkzeugs im Vergleich zu üblichen Preßwerkzeugen reduziert, da die hydraulische Kolbenstange 5 und die Rückholkolbenstange 11 jeweils in zugeordneten Fenstern vorgesehen sind.

Verschleiß, der ein nennenswertes Problem bei üblichen Preßwerkzeugen ist, wird nennenswert beim Preßwerkzeug nach der Erfindung vermindert, da beim Auftreten von Verschleiß die Nachstellung der Flächen 16 und 18 jegliche Veränderungen berücksichtigen kann, die durch den Verschleiß verursacht werden.

-Μ*

- Leerseite

Claims (13)

Patentansprüche

1. Preßwerkzeug, gekennzeichnet durch: ein statinäres Element (2),
ein bewegliches Element (3), und

eine hydraulische Kolbenstange (5), die derart beschaffen und ausgelegt ist, daß eine Bewegungsübertragung des beweglichen Elements (3) relativ zum stationären Element (2) bei einem Preßhub erfolgt,

wobei die hydraulische Kolbenstange (5) einen ersten Kolben (7) hat, der fest mit einem der Elemente (2, 3)

verbunden ist, einen zweiten Kolben (9) hat, der axial in einem Abstand vom ersten Kolben (7) angeordnet ist und fähig ist, sich gegen das andere der Elemente (3, 2) abzustützen, und einen schwimmenden Zylinder (10) hat, der an einem Ende durch den ersten Kolben (7) und am anderen Ende durch den zweiten Kolben (9) abgedichtet ist,

2. Preßwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß es wenigstens eine Rückholkolbenstange (11) enthält, die einen Zylinder (13), der mit dem stationären Element (2) oder dem beweglichen Element (3) verbunden ist, und einen Kolben (14) umfaßt, der sich gegen das andere Element (3, 2) abstützt.

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3. Preßwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (2, 3) plattenförmig ausgebildet sind und daß die hydraulische Kolbenstange (5) an einem Fenster (6) im stationären EIement (2) angeordnet ist.

4. Preßwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Kolben (7, 9) der hydraulischen Kolbenstange (5) an ihren Rändern frei sind, um zu verhindern, daß sie sich gegen den schwimmenden Zylinder (10) festklemmen.

5. Preßwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite KoI- ben (7, 9) jeweils eine zentrale Dichtung (25) und ein Paar von Führungen (26) aufweisen, die auf jeder Seite der Dichtung (25) angeordnet sind.

6. Preßwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet, daß wenigstens zwei Paare von gegenüberliegender Wälzelemente (15, 17) vorgesehen sind, daß jedes Wälzelement (15, 17) drehbar um eine Achse

angebracht ist, die mit einem der Elemente (2, 3) verbunden ist, um sich gegen eine zugeordnete Fläche (18) des anderen Elements (3, 2) abzustützen, wodurch die Translationsbewegung des beweglichen Elements (3) relativ zum stationären Element (2) fixiert wird.

7. Preßwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben der Rückholkolbenstange (11) teleskopartig ausgebildet ist (14).

8. Preßwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (2, 3) plattenförmig ausgebildet sind, und daß wenigstens zwei Paare von gegenüberliegender Wälzelemente (15, 17) vorgesehen sind, wobei jedes Wälzelement (15, 17) drehbar um eine Achse angebracht ist, die mit einem der Elemente (2, 3) verbunden ist, um sich gegen eine zugeordnete Fläche (18) des anderen Elements (3, 2) abzustützen, wodurch die Translationsbewegung des beweglichen Elements (3) relativ zum stationären Element

(3) fixiert wird. *

9. Preßwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Kolbenstange

(5) an einem Fenster (6) im stationären Element (2) angeordnet ist.

10. Preßwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (2, 3) plattenähn- lieh ausgebildet sind.

11. Preßwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Kolben (7, 9) der hydraulischen Kolbenstange (5) an ihren Rändern frei sind, um ein Festklemmen gegen den schwimmenden Zylinder (10) zu verhindern.

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12. Preßwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Kolben (7, 9) jeweils eine zentrale Dichtung (25) und ein Paar von Führungen (26) enthalten, die auf jeder

5 Seite der Dichtung (25) angeordnet sind.

13. Preßwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von hydraulischen Rückholkolbenstangen (11) jeweils unterhalb des be-10 weglichen Elements (3) vorgesehen sind.