DE3813235A1 - Stoesselfuehrung fuer eine stanzmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stößelführung für eine Stanzmaschine, die einen über mindestens einen Pleuel getriebenen Stößel, eine den Stanzraum unten abschließende Grundplatte und Führungssäulen zur Führung des Stößels aufweist.

Bei Stanzmaschinen, die Führungssäulen zur Stößelführung aufweisen, sind verschiedene Anordnungen der Befestigung der Führungssäulen bekannt. Es gibt Ausführungen, bei denen die Führungssäulen in bezug auf den Stanzraum oben und unten im Maschinengehäuse befe­ stigt sind, bei denen die Führungssäulen am Stößel selbst befestigt sind, und dabei oben und unten oder nur unten im Maschinengehäuse geführt sind. Bei schnellau­ fenden Stanzmaschinen, bei denen am Stößel hohe Be­ schleunigungen auftreten, ist es sehr schwierig, das von der Schmierung stammende Lecköl derart abzuführen, daß kein ausgelecktes Schmieröl in den Stanzraum eindringt. Für viele Stanzarbeiten ist jedoch ein trockener Stanz­ raum nötig. Weiter, wenn im Werkzeug mit Schneidöl gefahren wird, muß insbesondere darauf geachtet werden, daß das aus den Führungen leckende Schmieröl, also das Lecköl, in äußerst geringen Mengen auftritt, einerseits daß das Schmieröl nicht mit Schneidöl vermischt und damit beeinträchtigt wird, andererseits daß grundsätzlich kein zu großer Schmierölverlust entsteht.

Ziel der Erfindung ist, eine Stößelführung zu zeigen, mittels welcher die erwähnten nachteiligen Zustände nicht auftreten.

Die erfindungsgemäße Stößelführung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 vereinfacht einen Schnitt durch einen Teil einer Stanzmaschine;

Fig. 2 horizontale Schnitte durch ver­ schiedene Ausführungen Stößelführungen, und

Fig. 3-6 Vertikalschnitte durch die jeweiligen in der Fig. 2 gezeichneten Ausführungen.

In der Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Pleuel einer Stanzmaschine, welcher in bekannter Weise über eine Kurbelwelle oder eine Exzenteranordnung betrieben ist. Dieser Pleuel 1 treibt den Stößel 2. Über dem Stößel 2 ist der Stanzraum 3, der unten durch die Grundplatte 4, auch Stanztisch genannt, abgeschlossen ist. In Fig. 1 ist weiter ein oberer Teil 24 des Maschi­ nengehäuses sowie eine obere Führung 25 und obere Dich­ tung 26 gezeichnet. In der bzw. unter der Grundplatte 4 ist ein Oelsammelraum 9 angeordnet. Auf dem Stößel 2 sitzt ein in bekannter Weise ausgebildeter Ölfangring 10, in welchem das Leckageöl aufgefangen wird.

Mit dem Stößel 2 sind Führungshülsen 6 verbunden, die gegen die Grundplatte 4 hin ragen. Diese Führungshülsen 6 sind lösbar mit dem Stößel 2 verbunden, wobei diese lösbare Verbindung mit der Bezugsziffer 27 angedeutet ist. Gezeichnet ist eine Flanschverbindung; es ist jedoch offensichtlich, daß irgendwelche bekannte lösbare Verbindungskonstruktionen möglich sind. Die mit der Bezugsziffer 5 bezeichneten Führungssäulen sind lösbar mit der Grundplatte 4 verbunden. Die auf der Grundplatte 4 sitzenden Ölfangringe sind mit der Be­ zugsziffer 28 bezeichnet, wobei das hier gesammelte Leckagelöl durch Durchtritte 39 in den Ölsammelraum 9 abfließt. Die Stößelführung zwischen den Führungssäulen 5 und Führungshülsen 6 ist in der Fig. 1 allgemein mit der Bezugsziffer 29 angedeutet, wobei Einzelheiten derselben anhand der Fig. 2 bis 6 näher erklärt werden.

Als Dichtung zwischen den jeweiligen Führungssäulen 5 und Führungshülsen 6 sind Kolbenringe 7 eingesetzt. Bis anhin wurden ausnahmslos an den entspre­ chenden Stellen Dichtungspackungen verwendet, da die Überlegenheit von Kolbenringen an dieser Stelle nicht erkannt worden ist. Die Schlösser der jeweiligen Kolben­ ringe 7 sind versetzt zueinander angeordnet. Obwohl diese gezeichnete Ausführung zwei Kolbenringe zeigt, ist es offensichtlich, daß die Anzahl der Kolbenringe je nach Anforderungen wählbar ist.

Jede Führungssäule 5 ist von einem Lecka­ geölkanal 8 durchsetzt, der beim oberen Ende der jewei­ ligen Führungssäule 5 mit dem Innenraum 12 der Führungs­ hülse 6 über dem Ende der Führungssäule 5 in Verbindung steht und unten mit dem Ölsammelraum 9 in Verbindung steht.

Es ist bereits erwähnt worden, daß auf dem Stößel 2 ein in bekannter Weise ausgebildeter Ölfangring 10 zur Aufnahme vom Leckageöl angeordnet ist. Im Stößel 2 ist nun ein Überführkanal 11 ausgebildet. Dieser erstreckt sich vom Ölfangring 10 durch den Stößel 2 hindurch zum genannten Innenraum 12 einer der Führungshülsen. Somit kann das im Ölfangring 10 gesam­ melte Leckageöl durch den Überführkanal 11 in den Innenraum 12 der Führungshülse 6 strömen und von diesem weiter durch den Leckageölkanal 8 hindurch zum Ölsammelraum 9 abfließen.

Im Überführkanal 11 ist ein Rückschlag­ ventil 13 angeordnet. Das Rückschlagventil 13 kann in irgendwelcher bekannter Weise ausgebildet sein, wesent­ lich ist jedoch, daß der Schließkörper 14 des Rück­ schlagventils 13 in horizontaler Richtung bewegbar angeordnet ist. Damit ist der Schließkörper 14 keinen Beschleunigungskräften ausgesetzt, die seine Funktion beeinträchtigen bzw. erschweren würden. Die Aufgabe des Rückschlagventils 13 ist, eine Abförderung des im Ölfangring 10 gefangenen Öles zu bewirken. Es wird insbesondere auf die rechte Seite der Fig. 1 hingewiesen. In Betrieb bewegt sich der Stößel 2 und somit die jeweiligen Führungshülsen 6 relativ zu den Führungssäulen 5. Damit entsteht eine dauernde Volumenänderung des Innenraumes 12 des Führungshülse 6. Diese Volumenänderung wird nun zur Abförderung des Lekageöls ausgenützt. Bewegt sich der Stößel 2 relativ zu den Führungshülsen 6 nach oben, erfolgt eine Volumenvergrößerung des Innenraumes 12 und damit wird ein Unterdruck aufgebaut, der im Überführkanal 11 einen Saugzug bewirkt. Das Rückschlag­ ventil 13, bzw. der Schließkörper 14 sind derart ausge­ bildet, daß beim Auftreten des Saugzuges der Schließkörper 14 von seinem Sitz abhebt (z. B. gegen eine Federkraft), d. h. daß sich der Schließkörper 14 in der Fig. 1 nach rechts bewegt und damit den Überführkanal 11 entsperrt. Der Unterdruck im Innenraum 12 der Führungs­ hülse 6, bzw. der Saugzug im Überführkanal 11 wirkt nun im Ölfangring 10, so daß eine Förderung des Leckageöles durch den Überführkanal 11 bewirkt wird. Das Leckageöl strömt somit in den Innenraum 12.

Bei der nachfolgenden Abwärtsbewegung des Stößels 2 bzw. der Führungshülse 6 wird das Volumen des Innenraumes 12 verkleinert und somit der Druck erhöht mit der Folge, daß das Rückschlagventil 13 schließt. Das Schließen des Ventils verhindert, daß Luft ausgeblasen und damit Lecköl mitgerissen wird. Der Innenraum 12 steht über den Leckageölkanal 8 mit dem Sammelraum 9 in Ver­ bindung. Aufgrund des sich nun im Innenraum 12 aufbauen­ den Druckes entsteht eine gegen den Ölsammelkanal 9 gerichtete Luftströmung im Leckageölkanal 8, so daß das Leckageöl nicht nur durch Gravitation sondern zusätzlich zwangsweise in den Ölsammelraum 9 gefördert wird.

Es läßt sich als sagen, daß in einer noch nie bekannten Weise das von der oberen Führung 25 durch die obere Dichtung 26 der Stanzmaschine stammende Leckageöl abgepumpt bzw. abgesaugt wird, so daß das Abfördern des Leckageöles zwangsweise und nicht lediglich durch Schwerkraft erfolgt. Da im Raum 9 ebenfalls Druckschwankungen auftreten, sind im Ablauf 39 (nicht gezeichnete) Ventile mit der gleichen Funktion eingebaut.

Jede Führungshülse 6 ist lösbar mit dem Stößel 2 verbunden, wie dies mit der Bezugsziffer 27 in der Fig. 1 angedeutet ist. Auch ist jede Führungssäule 5 lösbar mit der Grundplatte 4 verbunden. Die Verbindung ist in der Fig. 1 nicht angedeutet, da auch diese in irgendwelche bekannte Weise ausgebildet sein kann. Rein beispielsweise ist hierzu in den Fig. 3-6 ein Verbin­ dungsflansch 30 angedeutet. Dadurch, daß sowohl die Führungshülsen 6 als auch die Führungssäulen 5 lösbar mit ihrem jeweiligen Träger verbunden sind, kann jede Füh­ rungshülse 6 zusammen mit ihrer Führungssäule 5 als Einheit ausgewechselt werden, ohne daß eine Demontage der Stanzmaschine notwendig ist.

Die gezeigte Konstruktion weist noch einen weiteren beträchtlichen Vorteil auf. Es ist möglich, daß allgemein die Führungssäulen von Stanzmaschinen durch z. B. auftreffende Metallteilchen des Stanzgutes verletzt werden können. Solche Verletzungen können zu Beschädi­ dungen von Dichtungen und Führungen führen. Bei der gezeigten Anordnung schützt nur eine jeweilige Führungs­ hülse 6 ihre Führungssäule 5. Insbesondere ist zu bemer­ ken, daß in der Stellung des oberen Totpunktes des Stößels 2 sich sowohl die die Dichtung bildende Kolben­ ringe 7 als auch die Führungen 29 vollständig von der jeweiligen Führungshülse 6 umschlossen sind. Eine Ver­ letzung der Führungssäulen 5 an den Dichtungs- und Führungsabschnitten ist somit vollständig ausgeschlossen. Dies in Gegensatz zu allen bekannten Konstruktionen, bei denen in Betrieb Abschnitte der Führungssäulen, welche mit Dichtungen oder Führungsgliedern zusammenwirken, Verletzungen ausgesetzt sind.

Es gibt nun Stanzmaschinen, bzw. Einsatz­ arten, bei denen trotz entsprechender Konstruktion nennenswerte unterschiedliche Wärmedehnungen, d. h. Relativdehnungen, zwischen dem Stößel und der Grund­ platte auftreten. Obwohl diese Dehnungsdifferenzen äußerst klein im Bereich von ¹/₁₀₀ mm sind, könnten diese die Genauigkeit und Güte des mit der Stanzmaschine bzw. dem Werkzeug erzeugten Produktes beeinträchtigen.

Die Fig. 2 zeigt Horizontalabschnitte durch vier Ausführungen zur Aufnahme von relativen Dehnungs­ differenzen zwischen Stößel und Grundplatte. Gezeigt ist ein Schnitt durch eine Stanzmaschine mit vier Führungs­ säulen, welcher Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 verläuft. Dabei zeigt jedoch jede der vier Schnittfi­ guren der Fig. 2 eine eigene Ausbildung zur Aufnahme von Relativdehnungen zwischen Stößel und Grundplatte. Grundsätzlich sind nun Ausbildungen von Führungshülse 6 und Führungssäule 5 gezeigt, die eine horizontale Rela­ tivverschiebung erlauben, wobei die Verschiebungsrichtung mindestens annähern mit einer Geraden 15 bzw. 16 zusam­ menfällt, die die Längsachsen 18 der relativ zum Mittel­ punkt 17 der Grundplatte 4 diametral gegenüberliegenden Führungssäulen 5 verbindet.

Es wird nun vorerst auf die Ausbildung in der Fig. 2 im linken oberen Quadranten und Fig. 3 ver­ wiesen. Die Fig. 2 zeigt oben links einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 3, und die Fig. 3 zeigt ihrerseits einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2. Die Fig. 3 zeigt eine Führungssäule 5 mit ihrem Leckageölkanal 8 und Schmierölzufuhrkanal 31. In der Führungssäule 5 sind zwei Kolbenringe 7 eingesetzt, welche gegen die Führungshülse 6 dichten. Nur der Ordnung halber ist mit der Bezugsziffer 27 die lösbare Verbindung ohne Konstruktionseinzelheiten zu illustrieren, zwischen der Führungshülse 6 und dem Stößel 2 angedeutet. Die Führungssäule 5 ist oval, mindestens annähernd elliptisch ausgebildet. Dabei verläuft die Hauptachse 21 der ge­ zeichneten Ellipse rechtwinklig zur Verbindungsgeraden 16 zwischen den von vorher angesprochenen Achsen 28 der Führungssäulen 5. Der freie Raum zwischen der Außenseite der Führungssäule 5 und der Innenseite der Führungshülse 6 ist der Deutlichkeit halber übertrieben groß gezeich­ net. Die Relativverschiebung aufgrund unterschiedlicher Wärmedehnungen bewegt sich im Bereich von ¹/₁₀₀ mm. Es ist nun offensichtlich, daß eine in Richtung der Ver­ bindungsgeraden 16 erfolgende Relativverschiebung zwi­ schen Führungshülse 6 und Führungssäule 5 erfolgen kann.

Im Quadranten oben rechts der Fig. 2 ist eine weitere Ausführung gezeichnet. Dabei zeigt die Fig. 2 an der genannten Stelle einen Schnitt entlang der Linie B-B der Fig. 4 und entsprechend zeigt die Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 2. Gezeichnet ist wiederum die Führungssäule 5 mit dem beispielsweisen Verbindungsflansch 30 zur Grundplatte und dem Leckageöl­ kanal 8 und Schmierölzufuhrkanal 31 und den dichtenden Kolbenringen 7. Weiter ist wieder die Führungshülse 6 gezeichnet und die lösbare Verbindung 27 angedeutet. Die Führungssäule 5 ist mit einem Kopfabschnitt 20 ausgerü­ stet, der zwei ebenflächige Seitenwangen 32 aufweist, wie dies in der Fig. 2 gezeichnet ist. Dieser im Schnitt nun langgestreckte Kopfabschnitt 20 ist in einem Führungs­ glied 19 eingesetzt, welches hier beispielsweise auch zweiteilig ausgeführt werden kann. Dieses Führungsglied 19 liegt an der Innenwand der Führungshülse 6 an. Der Spielraum zwischen den bogenförmigen Stirnseiten des Kopfabschnittes 20 und den entsprechenden Innenwandab­ schnitten der Führungshülse 6 ist wieder der Deutlichkeit halber übertrieben groß gezeichnet. Es ist nun ersicht­ lich, daß eine Relativbewegung in Richtung der Verbin­ dungsgeraden 15 zwischen der Führungshülse 6 mit dem Führungsgliedern 19 und dem Kopfabschnitt 20 und der Führungssäule 5 ermöglicht ist.

Der Quadrant rechts unten der Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie D-D der Fig. 6, die ihrerseits den Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 2 zeigt. Diese Ausführung hat eine gewisse Ähnlichkeit mit derjenigen der Fig. 4. Der Unterschied hier ist, daß der Kopfabschnitt 20 der Führungssäule 5 kürzer gehalten ist und das Führungsglied 19 einstückig ausgebildet ist. Auch hier ist die Relativverschiebung in Richtung der Verbin­ dungsgeraden 16 ermöglicht.

Eine weitere Ausführung ist im Quadranten unten links der Fig. 2 sowie der Fig. 5 gezeigt. Die Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 2, und die dortige Darstellung zeigt einen Schnitt entlang der Linie C-C der Fig. 5. Bei dieser Ausführung, die dem grundsätzlichen Aufbau nach den vorgängigen gleicht, ist auf der Führungssäule 5 ein exzentrisch angeordneter Zapfen 22 aufgesetzt. Dieser Zapfen ragt in das Füh­ rungsglied 23 mit einer entsprechend exzentrisch ange­ ordneten Aufnahmeöffnung. Dabei bestimmt die Achse 18, also die Mittelachse der Säule 5 oder Hülse 6 und die Achslinie 33 des Zapfens 22 eine Gerade 34, die rechtwinklig zur Verbindungsgeraden 15 verläuft. Eine annähernd parallel zur Verbindungsgeraden 15 erfolgende Relativbewegung zwischen der Führungssäule 5 und der Führungshülse 6 bewirkt eine entsprechende Drehbewegung des Führungsgliedes 23 in der Führungshülse 6.

Claims (8)

1. Stößelführung für eine Stanzmaschine, die einen über mindestens einen Pleuel (1) getriebenen Stößel (2), eine den Stanzraum (3) unten abschließende Grundplatte (4) und Führungssäulen (5) zur Führung des Stößels (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß vom Stößel (2) gegen die Grundplatte (4) weisende Führungs­ hülsen (6) abstehen, daß jede Führungssäule (5) mit der Grundplatte (4) verbunden ist und geführt in eine jewei­ lige Führungshülse (6) hineinragt, und daß jede Füh­ rungssäule (5) mit gegen die jeweilige Führungshülse (6) dichtenden Kolbenringen (7) ausgerüstet ist, deren Schlösser zueinander versetzt angeordnet sind.

2. Stößelführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Führungssäule (5) von einem in Längsrichtung derselben verlaufenden Leckageölkanal (8) durchsetzt ist, der mit einem in der Grundplatte (4) angeordneten Ölsammelraum (9) in Verbindung steht.

3. Stößelführung nach Anspruch 2, wobei auf dem Stößel (2) ein Ölfangring (10) zur Aufnahme von Leckageöl angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Stößel (2) ein Überführungskanal (11) angeordnet ist, der einerends beim Ölfangring (10) und anderenends beim Innenraum (12) der Führungshülse (6) über der Führungs­ säule (5) endet, so daß der Ölfangring (10) leckageölseitig mit dem Leckageölkanal (8) der Führungs­ säule (5) in Verbindung steht, und daß im Überführkanal (11) ein Rückschlagventil (13) mit einem in horizontaler Richtung bewegbaren Schließkörper (14) angeordnet ist.

4. Stößelführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Führungshülse (6) lösbar mit dem Stößel (2) und jede Führungssäule (5) lösbar mit der Grundplatte (4) verbunden ist, so daß jede Führungshülse (6) mit ihrer Führungssäule (5) als Einheit und ohne Demontage der Stanzmaschine auswechselbar ist.

5. Stößelführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme von Wärmedehnungen jede Führungshülse (6) relativ zu ihrer Führungssäule (5) in einer horizontalen Richtung verschiebbar ist, die minde­ stens annähernd durch die Verbindungsgerade (15, 16) der einander relativ zum Mittelpunkt (17) der Grundplatte (4) diametral gegenüberliegenden Achsen (18) der Führungs­ säulen (5) bestimmt ist.

6. Stößelführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Führungssäule (5) einen in einem Führungsglied (19) eingesetzten Kopfabschnitt (20) aufweist, welches Führungsglied (19) relativ zur jewei­ ligen Führungshülse (6) horizontal unverschiebbar und relativ zum Kopfabschnitt (20) in Richtung der Verbin­ dungsgeraden (15, 16) verschiebbar ist.

7. Stößelführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Führungssäule (5) mindestens annähernd elliptisch ist, wobei die Hauptachse (21) der mindestens angenäherten Ellipse rechtwinklig zur Verbin­ dungsgeraden (16) verläuft.

8. Stößelführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Führungssäule (5) stirnseitig einen exzentrisch angeordneten Zapfen (22) aufweist, der in ein in der Führungshülse (5) drehbares Führungsglied (23) hineinragt.