DE68907186T2

DE68907186T2 - Pressvorrichtung.

Info

Publication number: DE68907186T2
Application number: DE89122343T
Authority: DE
Inventors: Akira Asari; Kuniaki Kanda; Hiroshi Okamoto; Masakazu Ueda
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1989-12-04
Publication date: 1993-10-14
Anticipated expiration: 2009-12-05
Also published as: DE68907186D1; EP0373470B1; EP0373470A1; US4977774A

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Preßvorrichtung, die zum Umformen oder Genauschmieden in einem geschlossenen Gesenk eines Rohlingmaterials, wie einer Stahlplatte, verwendet wird.

Beschreibung des Standes der Technik

Eine Preßvorrichtung zum Umformen eines Rohlingmaterials, wie einer Stahlplatte, durch Preßformen ist bereits bekannt, wobei eine Preßkraft-Erzeugungsvorrichtung und eine Formgebungseinrichtung in einer vertikal einander gegenüberliegenden Beziehung innerhalb eines Pressengestells angeordnet sind, das zur Aufnahme einer Preßkraft an diesem vorgesehen ist und eine Führungseinrichtung aufweist, um ein Querhaupt für eine Verschiebebewegung in der Richtung einer Achse der Presse zu führen.
Eine solche Vorrichtung wird in Kurzfassung unter Bezugnahme auf die Fig. 13 bis 15 beschrieben. Die in Fig. 13 bis 15 gezeigte Preßvorrichtung umfaßt ein Pressengestell 1, das als vom Drahtwicklungstyp gebildet dargestellt ist, wobei ein Klavierdraht 2 rund um einen Außenumfang des Pressengestells 1 gewickelt ist. Die Vorrichtung umfaßt ferner eine obere Druckaufnahmeplatte 3 und eine untere Druckaufnahmeplatte 4, die in vertikal einander gegenüberliegender Beziehung innerhalb des Pressengestells 1 gehalten sind.
Des weiteren enthält die Preßvorrichtung eine Preßkraft- Erzeugungseinrichtung 5, die aus einem an der oberen Druckaufnahmeplatte 3 befestigten Kopfstück 6, einem Zylinder 7, in den das Kopfstück 6 eingesetzt ist, und einem ebenfalls in den Zylinder 7 eingepaßten Hauptstempel oder -kolben 8 besteht. Der Hauptkolben 8 besitzt einen äußeren, umlaufenden Bund 9 an einem in seiner axialen Richtung zwischenliegenden Teil und ist auch in ein zylindrisches Teil 11 eines Querhaupts 10 unter dem Zylinder 7 eingepaßt.
Ferner enthält die Preßvorrichtung eine Formgebungseinrichtung 12 mit einem an der unteren Druckaufnahmeplatte 4 gehaltenen Gesenkteil 14, an dem ein Umformstück 13 ausgebildet ist. Die Formgebungseinrichtung 12 besitzt eine Mehrzahl von in diese eingebauten Ausstoßorganen 15.
Weiterhin enthält die Preßvorrichtung einen an der unteren Fläche des Querhaupts 10 angebrachten Niederhalter 16, um gegen ein Rohlingmaterial 17 auf dem Gesenkteil 14 einen Preßdruck auszuüben.
Des weiteren besitzt die Preßvorrichtung vier Niederhalter- Arbeitszylindervorrichtungen 18, vier Ausgleichzylindervorrichtungen 19, ein Paar von Querhaupt-Hubzylindervorrichtungen 20 und ein Paar von Querhaupt-Führungseinrichtungen 21.
In der herkömmlichen Preßvorrichtung wird ein Rohlingmaterial 17 auf dem Gesenkteil 14 zu einer vorbestimmten Gestalt geformt, indem die Niederhalter-Arbeitszylindervorrichtungen 18 betätigt werden, um das Querhaupt 10 abwärts zu bewegen sowie den Niederhalter 16 gegen einen Außenumfangsbereich des Rohlingmaterials 17 zu pressen, und indem dann ein Öldruck (Hydraulikdruck) im Zylinder 7 aufgebracht wird, um den Hauptkolben 8 nach unten zu bewegen, bis ein unteres Endstück des Hauptkolbens in das Umformstück 13 des Gesenkteils 14 vorgeschoben wird.
Nach einem solchen Umformen wird der Hauptkolben 8 durch die Ausgleichzylindervorrichtungen 19 aufwärts bewegt, und dann wird das Querhaupt 10 durch die für dieses vorgesehenen Hubzylindervorrichtungen 20 hochgefahren.
Die Fig. 16 zeigt eine Preßvorrichtung zum Umformen eines Rohlingmaterials zu einer Gestalt, die an einem vertieften Teil von dieser eine geneigte Fläche besitzt. Gemäß der Fig. 16 haben sowohl ein Hauptkolben 8A als auch ein Umformstück 13A eine geneigte Fläche an diesen.
Die in den Fig. 13 bis 15 gezeigte herkömmliche Preßvorrichtung weist ein Problem auf insofern, als sie vergleichsweise groß in der Gesamthöhe und folglich in ihrer Gesamtgröße ist, weil das Querhaupt 10 in einer vertikal gegenüberliegenden Beziehung unter dem Zylinder 7 der Preßkraft-Erzeugungseinrichtung 5 angeordnet ist.
Eine derartige große Gesamtabmessung der Preßvorrichtung ruft eine Komplizierung der Querhaupt-Führungseinrichtungen 21, einen Anstieg in der Gesamtgröße einer Austauscheinrichtung eines Dichtungselements für den Hauptkolben 8, eine Erhöhung in der Anzahl der Bauteile, eine Verschlechterung in der Bedienungsmöglichkeit usw. hervor.
Weil ferner der Preßdruck technisch auf das Pressengestell 1 übertragen wird, wird die Anordnung des Zylinders 7 und des Querhaupts 10 in einer vertikal gegenüberliegenden Lagebeziehung innerhalb des Pressengestells 1 einen vergleichsweise großen Wert einer Verformung des Pressengestells 1 zulassen, was einen Nachteil insofern hervorruft, als das Pressengestell 1 sehr steif und stark gemacht oder ansonsten die Preßkraft übermäß klein werden muß. Derartige Nachteile müssen beseitigt werden, ob das Pressengestell 1 von der Ständer-, der Drahtwicklungs- oder irgendeiner anderen Bauart ist, sie stellen jedoch ein ernsthaftes Problem insbesondere bei einer Preßvorrichtung des Drahtwicklungstyps dar, weil diese bei einem Wickeln eines Drahtes oder bei einem Aufbringen einer Belastung (beim Umformvorgang) verformt wird.
Andererseits wird im Fall der in Fig. 16 gezeigten Preßvorrichtung, wobei am Hauptkolben 8A und am Umformstück 13A geneigte Flächenteile vorhanden sind, während eines Umformens eine außermittige Belastung erzeugt, die ein Biegemoment verursachen wird. Eine durch ein solches Biegemoment hervorgerufene Querbelastung wird durch die Querhaupt-Führungseinrichtungen 21, die eine torartige Ausgestaltung haben, aufgenommen. Da ein Paar von Stützteilen 21A und 21B der Führungseinrichtungen 21 in vertikaler Richtung über eine vergleichsweise große Strecke voneinander beabstandet sind, muß jedoch eine Führungsstange 21C der Führungseinrichtungen 21 notwendigerweise einen großen Durchmesser besitzen, denn ansonsten besteht eine Möglichkeit, daß die Führungsstange 21C der Führungseinrichtungen 21 in einen unbrauchbaren Zustand insbesondere bei einem Drahtwicklung-Pressengestell das vergleichsweise niedrig in seiner Steifigkeit gegen eine in einer Querrichtung wirkende Belastung ist, gebracht wird.

Abriß der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Preßvorrichtung zu schaffen, die in ihrer Gesamthöhe vermindert und auch in einer Verformung eines Pressengestells reduziert ist.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, eine Preßvorrichtung zu schaffen, die in zufriedenstellender Weise eine auf diese aufgebrachte außermittige Belastung aufnehmen kann.
Um die Ziele zu erreichen, wird die Preßvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 geschaffen. In Übereinstimmung mit dieser Erfindung ist eine Preßvorrichtung, in der eine Preßkraft-Erzeugungseinrichtung und eine Formgebungseinrichtung in gegenüberliegender Lagebeziehung zueinander in einem Pressengestell angeordnet sind, das dazu vorgesehen ist, einen Preßdruck aufzunehmen, und in der ein Niederhalter, um ein Rohlingmaterial zur Seite der Formgebungseinrichtung zu pressen, auf der Seite der Preßkraft-Erzeugungseinrichtung vorhanden ist, mit den folgenden technischen Mitteln ausgestattet.
Insbesondere ist erfindungsgemäß die Preßkraft-Erzeugungseinrichtung so konstruiert, daß ein Kopfstück am Pressengestell befestigt und in eine Zylinderkammer eines Querhaupts eingesetzt ist, das in einer axialen Richtung der Preßvorvorrichtung über eine Strecke bewegbar ist, die größer ist als der Bewegungshubweg des Querhaupts, wobei außerdem ein Druckerzeugungselement für eine Gleitbewegung in einen von dem Kopfstück entfernten Teil der Zylinderkammer eingepaßt ist, und der Niederhalter ist auf der Seite des Querhaupts benachbart zum Formgebungselement vorgesehen, während eine Querhaupt-Betätigungseinrichtung zur Bewegung des Querhaupts, das den Niederhalter unabhängig vom Druckerzeugungselement trägt, vorhanden ist.
In Übereinstimmung mit dem Merkmal dieser Erfindung ist die Preßkraft-Erzeugungseinrichtung so konstruiert, daß das Kopfstück am Pressengestell befestigt und in die Zylinderkammer des Querhaupts eingesetzt ist, das in der Achsrichtung der Preßvorrichtung über eine Strecke bewegbar ist, die größer ist als der Bewegungshubweg des Querhaupts, wobei außerdem ein Druckerzeugungselement für eine Gleitbewegung in einen vom Kopfstück entfernten Teil der Zylinderkammer eingepaßt ist. Hierbei ist die Preßkraft-Erzeugungseinrichtung in das Querhaupt eingebaut, und demzufolge wird die Gesamthöhe der Preßvorrichtung vermindert.
Wenn ein Rohlingmaterial auf die Formgebungseinrichtung gelegt und dann der Niederhalter zusammen mit dem Querhaupt durch die Querhaupt-Betätigungseinrichtungen abwärts bewegt wird, um gegen das Rohlingmaterial einen Preßdruck auszuüben, worauf ein Hydraulikdruck (Öldruck) dazu gebracht wird, in diesem Zustand in der Zylinderkammer des Querhaupts zu wirken, dann wirkt ein Druck, weil das Kopfstück fest ist, auf das Druckerzeugungselement, um das Rohlingmaterial umzuformen, wobei das Druckerzeugungselement als eine Patrize arbeitet.
Da die Preßkraft-Erzeugungseinrichtung in das Querhaupt eingebaut ist, kann die Gesamthöhe der Preßvorrichtung vermindert werden, und demzufolge können Größenwerte einer möglichen Verformung von verschiedenen Teilen der Preßvorrichtung, einschließlich des Pressengestells, reduziert werden.
Folglich kann ein geformtes Produkt von hoher Qualität erhalten werden, wobei eine Vereinfachung der Führungseinrichtungen für das Querhaupt und Verbesserungen in der Bedienungsmöglichkeit, wie einem Austausch eines Abdichtelements, erwartet werden können und außerdem dessen Wartung ohne Schwierigkeiten sowie genau durchgeführt werden kann.
Da das Querhaupt auch als der Niederhalter und als Teil der Preßkraft-Erzeugungseinrichtung verwendet wird, kann eine Verminderung im Gewicht erlangt und auch in der Anzahl der Teile verwirklicht werden.
Die obigen und weitere Ziele wie auch die Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus der folgenden, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gegebenen Beschreibung, wobei durchwegs gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet werden, und den beigefügten Patentansprüchen deutlich.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt einer Preßvorrichtung, der eine erste bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine teilweise aufgebrochene Frontansicht der in Fig. 1 gezeigten Preßvorrichtung;
Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 1;
Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie B-B in der Fig. 1;
Fig. 5(1) bis 5(5) sind Aufrisse, die unterschiedliche Schritte eines Preßzyklus der in Fig. 1 gezeigten Preßvorrichtung darstellen;
Fig. 6 ist ein Vertikalschnitt einer Preßvorrichtung, der eine zweite bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist ein Vertikalschnitt einer Preßvorrichtung, der eine dritte bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist ein Vertikalschnitt einer Preßvorrichtung einer vierten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung, der ein Verhalten gegen eine außermittige Belastung erläutert;
Fig. 9 ist ein Vertikalschnitt, der eine fünfte bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist ein Vertikalschnitt, der eine sechste bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
Fig. 11(1) ist eine Draufsicht auf eine Formgebungseinrichtung;
Fig. 11(2) ist eine Schnittdarstellung längs der Linie E-E in der Fig. 11(1);
Fig. 12(1) ist eine stark vergrößerte Querschnittsdarstellung einer Formgebungseinrichtung und eines Niederhalters
Fig. 12(2) ist eine Schnittdarstellung längs der Linie F-F in der Fig. 12(1);
Fig. 13 ist ein Vertikalschnitt einer herkömmlichen Preßvorrichtung;
Fig. 14 ist eine Schnittdarstellung nach der Linie C-C in der Fig. 13;
Fig. 15 ist eine Schnittdarstellung nach der Linie D-D in der Fig. 13;
Fig. 16 ist ein Vertikalschnitt einer anderen herkömmlichen Preßvorrichtung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Es wird zuerst auf die Fig. 1 bis 4 Bezug genommen, in denen eine Preßvorrichtung in Übereinstimmung mit einer ersten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung gezeigt ist. Die dargestellte Preßvorrichtung umfaßt ein Pressengestell 30, das aus einem Paar von komplementären, halbkreisförmigen Pressen-Querbalken 31 sowie 32 und einem die Pressen- Querbalken 31 sowie 32 untereinander verbindenden Ständer 33 besteht. Ein Satz von Klavierdrähten 34 ist rund um einen Außenumfang des Pressengestells 30 gewickelt.
Eine obere Aufnahmeplatte 35 ist an einer unteren Stirnfläche des oberen Querbalkens 31 befestigt, während eine untere Aufnahmeplatte 36 an einer oberen Stirnfläche des unteren Querbalkens 32 angebracht ist. Die obere Aufnahmeplatte 35 und die untere Aufnahmeplatte 36 sind in vertikal einander gegenüberliegender Beziehung angeordnet. Es ist zu bemerken, daß die obere und untere Aufnahmeplatte 35 sowie 36 in einem einteiligen Verhältnis mit den oberen und unteren Querbalken 31 sowie 32 jeweils ausgebildet sein können.
Die Preßvorrichtung umfaßt ferner eine Preßkraft-Erzeugungseinrichtung 37, die aus einem Kopfstück 38, einem Querhaupt 40 mit einer darin ausgebildeten Zylinderkammer 39, in welche das Kopfstück 38 eingesetzt ist,einem Druckerzeugungselement 41, das ebenfalls in die Zylinderkammer 39 des Querhaupts 40 eingesetzt ist, und so weiter besteht.
Das Kopfstück 38 hat in der Mitte seiner oberen Fläche einen vorstehenden Ansatz 42 und ist innerhalb des Pressengestells 30 mit Hilfe der oberen Aufnahmeplatte 35 befestigt, wobei sein Ansatz 42 in ein Zentrumsloch 43 eingesetzt ist, das an einem Ort auf einer Achslinie der Preßvorrichtung ins der oberen Aufnahmeplatte 35 ausgestaltet ist.
Das Querhaupt 40 besteht aus einem äußeren Ringglied 44 und einem inneren Ringglied 45, das durch eine Schrumpfpassung mit dem äußeren Ringglied 44 verbunden ist. Das innere Ringglied 45 hat eine Innenumfangsfläche, die zu einer Spiegelfläche feinbearbeitet ist, um die Zylinderkammer 39 zu bestimmen. An einem Außenumfang des in die Zylinderkammer 39 eingesetzten Kopfstücks ist ein Abdichtelement 46 vorhanden.
Da das Querhaupt 40 in der Auf- und Abwärtsrichtung bewegbar ist, während das Kopfstück 38 fest ist, ist hierbei die Strecke, über welche das Kopfstück 38 in die Zylinderkammer 39 des Querhaupts 40 eingesetzt ist, größer als die Größe eines Hubes des Querhaupts 40 in der Auf- sowie Abwärtsrichtung.
Das Druckerzeugungselement 41 besitzt ein Abdichtelement 47 an einem Außenumfang seines oberen Abschnitts und ist mittels des Abdichtelements 47 für eine Auf- und Abbewegung in die Zylinderkammer 39 eingepaßt. Die untere Stirnfläche des Druckerzeugungselements 41 arbeitet im wesentlichen als eine Patrize der Preßvorrichtung.
Wenn ein Hydraulikdruck, wie ein nicht dargestellter Öldruck, in einen Raum zwischen der unteren Stirnfläche des Kopfstücks 38 und der oberen Stirnfläche des Druckerzeugungselements 41 über einen Strömungsweg od. dgl. eingeführt wird, dann wird folglich ein Druck in der Abwärtsrichtung (Preßrichtung) am Druckerzeugungselement 41 erzeugt, weil das Kopfstück 38 fest ist.
Die Preßvorrichtung umfaßt ferner eine Formgebungseinrichtung 48 mit einem Formgebungsteil 49, in welches das Druckerzeugungselement 41 vorbewegt werden kann. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Bezugszahl 50 ein Rohlingmaterial, wie eine Stahlplatte, und die Bezugszahl 51 Produkt-Ausstoßorgane bezeichnen.
Des weiteren umfaßt die Preßvorrichtung einen auf der Seite des Querhaupts 40 gegenüber der Formgebungseinrichtung 48, d.h. an der unteren Stirnfläche des Querhaupts 40 bei der dargestellten Anordnung mit Hilfe einer nicht gezeigten Schraube od. dgl. befestigten Niederhalter 52. Das Druckerzeugungselement 41 ist für eine Verschiebebewegung in eine im Niederhalter 52 ausgebildete Zentrumsbohrung 53 eingesetzt. Es ist darauf hinzuweisen, daß, wenngleich es von Vorteil ist, den Niederhalter 52 am Querhaupt 40 abbaubar zu befestigen, dieser andererseits in einstückiger Beziehung am Querhaupt 40 ausgebildet sein kann.
Ferner enthält die Preßvorrichtung vier erste Querhaupt- Betätigungseinrichtungen 54, die an solchen vier Eckenpositionen, wie sie in Fig. 3 und 4 gezeigt sind, angeordnet sind, um das Querhaupt 40 und den Niederhalter 52 in einem einstückigen Verhältnis unabhängig vom Druckerzeugungselement 41 zu betätigen. Jede der ersten Querhaupt-Betätigungseinrichtungen 54 umfaßt ein auf der Seite der oberen Aufnahmeplatte 35 vorgesehenes Zylinderteil 55 und ein in das Zylinderteil 55 eingesetztes Kolbenstangenteil 56 für eine Auf- und Abwärtsbewegung durch einen Hydraulikdruck (Öldruck). Die erste Querhaupt-Betätigungseinrichtung 54 ist dazu vorgesehen, das Querhaupt 40 abwärts zu bewegen.
Darüber hinaus enthält die Preßvorrichtung vier Führungseinrichtungen 57, die in gleichartiger Weise an diesen vier Eckenpositionen, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, angeordnet sind. Die Führungseinrichtungen 57 haben eine sog. torförmige Ausgestaltung in der Ansicht und jede enthält eine Kolbenstange 58, die sich in der Auf- sowie Abwärtsrichtung zwischen der unteren Aufnahmeplatte 36 sowie dem Querhaupt 40 erstreckt, einen Führungsschuh 59 und so w&iter.
Ferner umfaßt die Preßvorrichtung ein Paar von zweiten Querhaupt-Betätigungseinrichtungen 60. Jede der zweiten Querhaupt-Betätigungseinrichtungen 60 besitzt ein Zylinderteil 63, das aufrecht auf der Basis 61 vorgesehen ist, und einen Kolben 62, der an einer Verlängerung unter der unteren Aufnahmeplatte 36 von jeder von zwei Führungsstangen 58 der Führungseinrichtungen 57 an diagonalen Stellen ausgebildet und in das Zylinderteil 63 eingesetzt ist. Das Querhaupt 40 wird durch Aufbringen eines Hydraulikdrucks (Öldrucks) auf die Zylinderteile 63 der zweiten Querhaupt-Betätigungsein richtung 60 aufwärts bewegt.
Es ist festzuhalten, daß die Kolbenstangen (Führungsstangen) 58 der zweiten Querhaupt-Betätigungseinrichtung 60 an der unteren Aufnahmeplatte 36 mit Hilfe von sphärischen Lagern 64, wie in Fig. 2 gezeigt ist, gelagert sind, während sie sich mit ihren kleinkalibrigen Stangenabschnitten 66 durch das Querhaupt 40 erstrecken und an diesem mit Hilfe von Muttern 67 sowie Stufenteilen 65 der Kolbenstangen (Führungsstangen) 58 befestigt sind.
Da die Preßvorrichtung dieser Erfindung die zweite Querhaupt- Betätigungseinrichtung 60 als Hubeinrichtung einer Antriebseinrichtung zum Anheben oder Absenken des Querhaupts 40 enthält und die erste Querhaupt-Betätigungseinrichtung 54 als Absenkeinrichtung der Antriebseinrichtung besitzt, kann die eine von diesen weggelassen werden, wenn die andere vom doppeltwirkenden Typ ist.
Im folgenden wird eine Arbeitsweise der Preßvorrichtung der oben beschriebenen ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 5(1) bis 5(5) beschrieben. Die Fig. 5(1) zeigt einen Ausgangszustand der Preßvorrichtung, wobei ein Rohlingmaterial 50 auf der Formgebungseinrichtung 48 in Lage gebracht ist.
Die erste Querhaupt-Betätigungseinrichtung 54 wird betriebsfähig gemacht, um das Querhaupt 40 und den Niederhalter 52 nach unten zu bewegen, so daß das Rohlingmaterial 50 an einem Abschnitt von diesem rund um das Formgebungsteil 49 der Formgebungseinrichtung 48 einem Druck ausgesetzt wird, wie in Fig. 5(2) gezeigt ist. Da während dieses Schritts die Strecke, über welche das Kopfstück 38 in die Zylinderkammer 39 des Querhaupts 40 eingesetzt ist, größer ist als der Hub des Querhaupts 40, wird das Querhaupt 40 ohne ein Lösen vom Kopfstück 38 geführt.
Anschließend wird ein Hydraulikdruck (Öldruck) in der Zylinderkammer 39 des Querhaupts 40 zum Wirken gebracht. Folglich wird das Druckerzeugungselement 41 nach unten bewegt, um in das Formgebungsteil 49 der Formgebungseinrichtung 48 einzutreten und ein vorbestimmtes Preßformen auszuführen, wobei das Formgebungsteil 49 als eine Matrize dient, während das Druckerzeugungselement 41 als eine Patrize arbeitet.
Da das Kopfstück 38 fest ist, während das Druckerzeugungselement 41 sich gleitend bewegen kann, wird insbesondere, wenn ein Hydraulikdruck in der Zylinderkammer 39 ansteht, auf das Druckerzeugungselement 41 mit einem Druck in der Preßrichtung eingewirkt, so daß dadurch ein Preßformen des Rohlingmaterials 50 durchgeführt wird (siehe Fig. 5(3)).
Da hierbei der Preßdruck durch das Pressengestell 30 empfangen (aufgenommen) wird, weil die Zylinderkammer 39 des Querhaupts 40 in die Preßkraft-Erzeugungseinrichtung 37 eingebaut ist, wird das Pressengestell 30 in der Höhe vermindert und folglich eine mögliche Verformung des Pressengestells 30 reduziert.
Nach Abschluß eines vorbestimmten Preßformvorgangs wird auf die untere Stirnfläche des Druckerzeugungselements 41 durch einen Fluiddruck eingewirkt, so daß dieses aufwärts bewegt wird (siehe Fig. 5(4)). Dann wird das Querhaupt 40 zusammen mit dem Niederhalter 52 durch die zweite Querhaupt-Betätigungseinrichtung 60 nach oben gefahren (siehe Fig. 5(5)), und ein Produkt 50A wird aus dem Formgebungsteil der Formgebungseinrichtung 48 entnommen, so daß der Preßzyklus abgeschlossen ist.
Es ist zu bemerken, daß die sphärischen Lager 64 derart wirken, daß die Führungsstangen 58 immer in den vertikalen Richtungen ausgerichtet sein können, wenn die untere Aufnahmeplatte 36 verformt wird.
Es wird nun auf die Fig. 6 Bezug genommen, in der eine Preßvorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung gezeigt ist. Die Preßvorrichtung ist im Aufbau und Betrieb im wesentlichen der oben beschriebenen Preßvorrichtung der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme ähnlich, daß ein Pressengestell 30 aus einer Kopfplatte 131 und einer Bodenplatte 132, die mit der Kopfplatte 131 über eine Mehrzahl von Ständern 133 und Muttern 134 verbunden ist, besteht.
Die Fig. 7 zeigt eine Preßvorrichtung in Übereinstimmung mit einer dritten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung, die eine Modifikation der oben beschriebenen Preßvorrichtung der ersten Ausführungsform insoweit ist, als die Führungseinrichtungen 57 der Preßvorrichtung der oben erläuterten ersten Ausführungsform so abgewandelt sind, daß die Preßvorrichtung effektiv nutzbar wird, wenn das Druckerzeugungselement 41 und das Formgebungsteil 49 der Formgebungseinrichtung 48 jeweils eine solche geneigte Fläche wie bei der herkömmlichen, in Fig. 16 gezeigten Preßvorrichtung haben. Bei der in Fig. 7 dargestellten Preßvorrichtung erstreckt sich jede der Führungsstangen 58 vom Querhaupt 40 aufwärts und ragt für eine Verschiebebewegung in ein Führungsloch 35A, das in der oberen Aufnahmeplatte 35 ausgebildet ist und als eine Stützeinrichtung in einer Querrichtung (Horizontalrichtung) gegen ein Biegemoment dient, das bei Aufbringen einer exzentrischen Belastung während eines Umformens (eines Preßformens) erzeugt werden kann. Ein Teil des in die Zylinderkammer 39 eingepaßten Kopfstücks 38 dient ebenfalls als eine Stützeinrichtung in einer Querrichtung (Horizontalrichtung) für ein solches Biegemoment. Da die Stützeinrichtungen in dieser Weise vorhanden sind, kann der Abstand L zwischen der oberen und unteren Stützeinrichtung verkleinert werden, um leistungsfähig ein von einer außermittigen Belastung hervorgerufenes Biegemoment zu bewältigen, und kann eine Reaktionskraft des Pressengestells in einer Querrichtung gegen eine außermittige Belastung vermindert werden.
Dieser Punkt wird erneut unter Bezugnahme auf die Fig. 8 erläutert, in welcher eine Preßvorrichtung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung gezeigt ist. Wenn beispielsweise das Formgebungsteil 49 der Formgebungseinrichtung 48 ein geneigtes Flächenteil an diesem aufweist, werden (obwohl eine exzentrische Belastung aus einigen anderen Gründen erzeugt wird) eine außermittige Belastung und Reaktionskraft F gegen die außermittige Belastung unvermeidbar bei einem Preßformen eines Rohlingmaterials 50 hervorgerufen. Durch eine solche außermittige Belastung wird ein Biegemoment F x e erzeugt, und eine durch das Biegemoment hervorgerufene Querbelastung wird auf der Seite des oberen Teils durch den in die Zylinderkammer 39 eingesetzten Abschnitt des Kopfstücks 38 (F x e = f x L) und auf der unteren Seite durch einen Stützbereich 36A der unteren Aufnahmeplatte 36 für die Führungsstangen 58 aufgenommen.
Insbesondere ist e x F = L x f, und folglich ist f = (e x F)/L. Hierbei wird der Abstand L zwischen den oberen und unteren Stützeinrichtungen vermindert, und folglich kann das Pressengestell 30, selbst wenn es eine vergleichsweise schwache Konstruktion gegen eine in einer Querrichtung wirkende Belastung hat, einer Querbelastung ohne Vergrößerung des Durchmessers, der Querschnittsfläche usw. der Ständer 33 oder 133 standhalten.
Ferner wird, wie in Fig. 8 gezeigt ist, die torförmige Führungseinrichtung 57 an der oberen Seite durch eine Stützeinrichtung für eine Querbelastung, die von einem Teil des in die Zylinderkammer 39 eingesetzten Kopfstücks gebildet wird, und an der unteren Seite durch Querlast-Stützeinrichtungen, die durch die in der unteren Aufnahmeplatte 36 ausgebildeten Stützlöcher 36A gebildet werden, abgestützt. Der Abstand L zwischen den oberen und unteren Stützeinrichtungen wird auf diese Weise verkleinert, um eine mögliche Verformung des Pressengestells 30 od. dgl. durch ein Biegemoment, das durch eine außermittige Belastung erzeugt werden kann, zu vermindern.
Wenngleich die Preßkraft-Erzeugungsvorrichtung 37 und die Formgebungseinrichtung 48 innerhalb des Pressengestells 30 bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen der Preßvorrichtungen an oberen und unteren Orten angeordnet sind, so ist darauf hinzuweisen, daß sie ebenfalls in einer umgekehrten Beziehung angeordnet werden können. Ferner muß das Pressengestell 30 nicht von der Drahtwicklungs- oder der Ständerbauart sein, sondern kann von irgendeiner anderen Bauart, einschließlich der laminierten Stahlplattenbauart, sein.
Die Fig. 9 und 10 zeigen Preßvorrichtungen in Übereinstimmung mit der fünften und sechsten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung, die ebenfalls Abwandlungen der oben beschriebenen Preßvorrichtung in der ersten Ausführungsform sind. Wie die Fig. 9 zeigt, besitzt das Druckerzeugungselement 41 einen von diesem in der Achsrichtung der Preßvorrichtung aufwärts sich erstreckenden Führungszapfen 41A. Das Kopfstück 38 hat eine in diesem ausgebildete Führungsbohrung 38B zur Aufnahme des Führungszapfens 41A. Das Druckerzeugungselement 41 und das Kopfstück 38 sind für eine Verschiebebewegung zueinander so zusammengebaut, daß der Führungszapfen 41A und die Führungsbohrung 38B in verschiebbarer Beziehung miteinander in einem solchen Verhältnis im Eingriff sind, daß das Druckerzeugungselement 41 am Kopfstück 38 am Ende des Preßdruckhubes des Druckerzeugungselements 41 gehalten werden kann.
Andererseits ist in der in Fig. 10 gezeigten Preßvorrichtung ein Führungszapfen 38A am Kopfstück 38 ausgebildet, während eine Führungsbohrung 41B im Druckerzeugungselement 41 ausgestaltet ist.
Bei jeder der in Fig. 9 und 10 gezeigten Preßvorrichtungen wird die Länge L' zwischen den oberen und unteren Stützeinrichtungen des Druckerzeugungselements 41 um wenigstens die Länge des Führungszapfens 41A oder 38A vergrößert. Folglich wird die Querbelastung f' vermindert und demzufolge leine mögliche Verformung des Pressengestells 30 weiter herabgesetzt.
Die Belastung am Abdichtelement 47 für das Druckerzeugungselement 41 wird verkleinert, wie auch eine Verformung und ein Abrieb des Abdichtelements 41 vermindert werden, wodurch darüber hinaus ein Anstieg in der Lebenserwartung des Abdichtelements resultiert.
Es ist zu bemerken, daß, obwohl der Führungszapfen 38A oder 41A und die Führungsbohrung 41B oder 38B in paarweiser, vertikal gegenüberliegender Beziehung auf der Achse der Preßvorrichtung bei jeder der Ausführungsformen, die in Fig. 9 und 10 gezeigt sind, vorhanden sind, diese auch zu mehreren Paaren vorgesehen werden können.
Die Fig. 11(1), 11(2) und 12(1), 12(2) zeigen eine siebente bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung, wobei an einem Niederhalter und einer Formgebungseinrichtung jeweils Keile und Keilnuten vorhanden sind. Die Fig. 11(1) ist eine Draufsicht auf die Formgebungseinrichtung, während die Fig.11(2) eine Schnittdarstellung längs der Linie E-E der Fig. 11(1) ist. Gemäß den Fig. 11(1) und 11(2) hat die Formgebungseinrichtung 48 vier Keilnuten 68, die von der Achse der Preßvorrichtung aus radial an einem umlaufenden Randteil dieser Einrichtung mit in Umfangsrichtung gleich beabstandeter Beziehung ausgebildet sind. Andererseits hat der Niederhalter 52 vier an diesem angeordnete Keile 69 für einen individuellen Eingriff mit den Keilnuten 68 der Formgebungseinrichtung 48, wie in den Fig. 12(1) und 12(2) gezeigt ist. Im Betrieb der Preßvorrichtung kommen die Keile 69 und die Keilnuten 68 einzeln miteinander in Eingriff, um eine mögliche Fehlausrichtung zwischen dem Niederhalter 52 und der Formgebungseinrichtung 48 zu korrigieren.
Es ist zu bemerken, daß die Keile und die Keilnuten nicht auf diejenigen beschränkt sind, die in den Fig. 11(1), 11(2) und 12(1), 12(2) gezeigt sind, und die vorliegende Erfindung in die Praxis umgesetzt werden kann, soweit wenigstens drei solche Keile und Keilnuten paarweise radial von der Achse der Preßvorrichtung aus angeordnet sind. Ferner ist die Gestalt der Keile nicht auf die in den Fig. 11(1), 11(2) und 12(1) sowie 12(2) gezeigte begrenzt. Beispielsweise kann jeder der Keile zu einem verjüngten Zustand so ausgestaltet sein, daß seine Breite von seinem Ende auf der Seite der Pressenachse zum radial äußeren Ende hin anwächst.
Wenngleich die Fig. 11(1) bis 12(2) ein Beispiel zeigen, wobei die Keile 69 auf der Seite des Niederhalters 52 und die Keilnuten 68 auf der Seite der Formgebungseinrichtung 48 vorgesehen sind, so können diese auch in einer umgekehrten Lagebeziehung vorhanden sein. Insbesondere können die Keilnuten 69 auf der Seite des Niederhalters 52 vorgesehen sein.
Nachdem nun die Erfindung vollständig beschrieben wurde, wird es einem Fachmann des einschlägigen Gebiets augenscheinlich sein, daß viele Änderungen und Abwandlungen an dieser ausgeführt werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und -rahmen, wie er hier offenbart ist, abzuweichen. Wenn beispielsweise in jeder der in den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsformen eine vertikale Presse dargestellt ist, so kann natürlich die vorliegende Erfindung in gleichartiger Weise auf eine horizontale Preßvorrichtung Anwendung finden. Wenngleich weiter in jedem der in den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiele die Preßkraft-Erzeugungseinrichtung 37 an einem obenliegenden Ort angeordnet ist, während die Formgebungseinrichtugn 48 an einem untenliegenden Ort sich befindet, so kann diese Erfindung selbstverständlich auf eine Anordnung angewendet werden, wobei diese in umgekehrter Beziehung angeordnet sind.
Die hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen sind insofern erläuternd und nicht begrenzend; vielmehr wird der Rahmen dieser Erfindung durch die beigefügten Patentansprüche angegeben, und alle Abänderungen, die im Sinn der Patentansprüche liegen, werden als davon umfaßt angesehen.
Eine Preßvorrichtung, die in ihrer gesamten Höhe sowie in einer Verformung eines Pressengestells reduziert ist und in zufriedenstellender Weise eine aufgebrachte außermittige Belastung aufnehmen kann, wird offenbart. Die Preßvorrichtung umfaßt eine in einem Pressengestell angeordnete Preßkraft- Erzeugungseinrichtung mit einem am Pressengestell gehaltenen Kopfstück, ein Querhaupt, das eine Zylinderkammer hat, in die das Kopfstück für eine axiale Gleitbewegung eingesetzt ist, und einen Niederhalter an einer Stirnfläche des Querhaupts, die vom Kopfstück entfernt ist, sowie ein Druckerzeugungselement, das für eine axiale Verschiebebewegung in ein vom Kopfstück entferntes Teil der Zylinderkammer eingesetzt ist. Eine Formgebungseinrichtung ist im Pressengestell in entgegengesetzter Lagebeziehung zur Preßkraft- Erzeugungseinrichtung angeordnet und besitzt ein Formgebungsteil, in das das Druckerzeugungselement eingesetzt ist. Eine Führungseinrichtung ist mit dem Querhaupt verbunden, um dieses für eine axiale Gleitbewegung zu führen, und eine Querhaupt-Betätigungseinrichtung ist mit dem Querhaupt gekoppelt, um das Querhaupt axial unter der Führung seitens der Führungseinrichtungen unabhängig vom Druckerzeugungselement zu bewegen.

Claims

1. Preßvorrichtung, die umfaßt:

- ein Pressengestell (30), um einen Preßdruck an diesem aufzunehmen;

- eine in diesem Pressengestell (30) angeordnete Preßkraft-Erzeugungseinrichtung (37), die ein am genannten Pressengestell (30) befestigtes Kopfstück (38), eine Zylinderkammer (39), in welche das besagte Kopfstück (38) eingepaßt ist, und ein Druckerzeugungselement (41), das für eine Gleitbewegung in einen in der axialen Richtung der besagten Preßvorrichtung mit Bezug zu der erwähnten Zylinderkammer (39) vom besagten Kopfstück (38) entfernten Teil der erwähnten Zylinderkammer (39) eingesetzt ist, enthält;

- eine in dem genannten Pressengestell (30) in gegenüberliegender Beziehung zu der besagten Preßkraft-Erzeugungseinrichtung (37) angeordnete und ein Formgebungsteil (49), in welches das erwähnte Druckerzeugungselement (41) paßt, aufweisende Formgebungseinrichtung (48);

- ein Querhaupt (40), das ein zylindrisches Teil besitzt und an seiner von dem besagten Kopfstück (38) entfernten Stirnfläche einen Niederhalter (52) trägt;

- eine mit dem genannten Querhaupt (40) verbundene Führungseinrichtung (57), um das genannte Querhaupt (40) für eine Gleitbewegung in der axialen Richtung der besagten Preßvorrichtung zu führen; und

- eine Querhaupt-Betätigungseinrichtung (60), die mit dem genannten Querhaupt (40) verbunden ist, um das genannte, den erwähnten Niederhalter (52) tragende Querhaupt (40) in der axialen Richtung der besagten Preßvorrichtung unter der Führung seitens der genannten Führungseinrichtungen (57) unabhängig von dem erwähnten Druckerzeugungselement (41) zu führen,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Zylinderkammer (39) der besagten Preßkraft-Erzeugungseinrichtung (37) durch das zylindrische Teil des genannten Querhaupts (40) bestimmt ist, so daß das Druckerzeugungselement (41) wie auch das Kopfstück (38) in das zylindrische Teil des genannten Querhaupts (40) für eine Gleitbewegung in der axialen Richtung der besagten Preßvorrichtung eingepaßt sind.

2. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, in welcher das genannte Kopfstück (38) wenigstens einen in der axialen Richtung der besagten Preßvorrichtung sich erstreckenden Führungszapfen (38A) besitzt, während das erwähnte Druckerzeugungselement (41) wenigstens eine darin ausgebildete Führungsbohrung (41B) zur Aufnahme des genannten Führungszapfens (38A) aufweist, und der genannte Führungszapfen (38A) sowie die genannte Führungsbohrung (48B) miteinander in einer derartigen verschiebbaren Lagebeziehung in Eingriff sind, daß das erwähnte Druckerzeugungselement (41) an dem genannten Kopfstück (38) am Ende des Druckerzeugungshubes des erwähnten Druckerzeugungselements (41) gehalten werden kann.

3. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, in welcher das erwähnte Druckerzeugungselement (41) wenigstens einen in der axialen Richtung der besagten Preßvorrichtung sich erstrekkenden Führungszapfen (41A) besitzt, während das genannte Kopfstück (38) wenigstens eine darin ausgebildete Führungsbohrung (38B) zur Aufnahme des genannten Führunszapfens (41A) aufweist, und der genannte Führungszapfen (41A) sowie die besagte Führungsbohrung (38B) miteinander in einer derartigen verschiebbaren Lagebeziehung in Eingriff sind, daß das erwähnte Druckerzeugungselement (41) an dem genannten Kopfstück (38) am Ende des Druckerzeugungshubes des erwähnten Druckerzeugungselements (41) gehalten werden kann.

4. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, in welcher das genannte Kopfstück (38) einen in einem zentralen Teil einer von dem erwähnten Druckerzeugungselement (41) entfernten Kopfstückfläche vorstehenden Ansatz (42) besitzt und dieser Ansatz (42) in das erwähnte Pressengestell (30) eingepaßt sowie darin befestigt ist.

5. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, in welcher die erwähnten Führungseinrichtungen (57) eine Mehrzahl von fest an dem genannten Querhaupt (40) vorgesehenen sowie in der axialen Richtung der besagten Preßvorrichtung sich erstreckenden Führungsstangen (58) und eine Mehrzahl von in dem besagten Pressengestell ausgebildeten Stützlöchern (36A) umfassen, wobei die genannten Führungsstangen (58) für eine Gleitbewegung in die genannten Stützlöcher (36A) eingepaßt sind.

6. Preßvorrichtung nach Anspruch 5, in welcher die genannten Führungsstangen (58) der erwähnten Führungseinrichtungen (57) eine torartige Ausgestaltung haben.

7. Preßvorrichtung nach Anspruch 6, in welcher die genannten Stützlöcher (36A) durch das erwähnte Pressengestell (30) hindurch ausgebildet sind, während die genannten Führungsstangen (58) sich durch die Stützlöcher (36) erstrecken sowie nach außen von diesen sich verlängern, und die besagte Querhaupt-Betätigungseinrichtung (60) mit diesen Verlängerungen der genannten Führungsstangen (58) verbunden ist.

8. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, in welcher wenigstens drei Paare von Keilen (69) und Keilnuten (68) in radialer Richtung von der Achse der besagten Preßvorrichtung aus an umlaufenden Randteilen von jeweils dem einen und dem anderen aus dem genannten Niederhalter (52) und dem genannten Formgebungselement (48) vorgesehen sind.