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Hydraulische Presse zur Bearbeitung von Werkstücken Die Erfindung
bezieht sich auf eine hydraulische Presse zur Bearbeitung von Werkstücken beliebiger
Art mit einem Werkstückträger und einem Widerlager, die relativ zueinander bewegbar
sind.
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Pressen dieser Art haben gegenüber mechanischen den Vorteil, daß sie
einen gleichbleibenden Druck auf die Werkstücke ausüben, und zwar auch darin, wenn
es sich um die Bearbeitung von Werkstücken verschiedener Stärke handelt. Durch entsprechende
Einstellung des Druckventils besteht die Gewähr, daß bei der Verarbeitung gleich
großer Werkstücke auch stets der gleiche Druck auf das jeweilige Werkstück zur Einwirkung
kommt. Wenn jedoch in der gleichen Presse Werkstücke von anderer Größe oder anderer
Beschaffenheit bearbeitet werden sollen, so muß der Druck jedesmal neu eingestellt
werden. Der hiermit verbundene Zeitaufwand fällt dann nicht ins Gewicht, wenn Werkstücke
gleicher Beschaffenheit in großer Stückzahl hintereinander bearbeitet werden können.
Gerade in neuerer Zeit finden jedoch hydraulische Pressen der eingangs genannten
Art auch auf Gebieten der Technik Anwendung, auf denen es sich zwar ebenfalls um
eine Massenfertigung handelt, jedoch die betreffenden Werkstücke nicht in gleicher
Größe und Beschaffenheit anfallen. Insbesondere in diesen Fällen befriedigen die
bisher hinsichtlich der Ausbildung der hydraulischen Pressen bekanntgewordenen
Vorschläge
nicht. Ein häufiger Wechsel in der Werkstückgröße und Werkstückbeschaffenheit bedingt
ein dauerndes Umstellen und ein Neuregeln des Preßdrucks und führt zu erheblichem
Zeitverlust bzw. bedingt sonstige Unzuträglichkeiten. Die Erfindung hat sich die
Aufgabe gestellt, die insbesondere in diesem Punkt bestehenden Nachteile zu beseitigen
und eine Einrichtung zu schaffen, die e> ermöglicht, daß mit der Presse hinsichtlich
der Höhe des auf das Werkstück einwirkenden Drucks gefühlsmäßig gearbeitet werden
kann, ohne daß die Ausübung des jeweils gewünschten und für die Bearbeitung günstigen
Drucks von vorbereitenden Einstellmaßnahmen abhängt. Eine mit einer solchen Einrichtung
versehene Presse kann überall dort Anwendung finden, wo es sich darum handelt, auf
Werkstücke beliebiger Art ffr eine vergleichsweise kurze Zeitdauer einen Druck von
im voraus nicht ohne weiteres bestimmbarer Höhe einwirken zu lassen. Erfindungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß in den Kreislauf der Druckflüssigkeit, welche den
Werkstückträger und/oder das Widerlager anstellt, eine in den Grenzen zwischen einem
Leerumlauf der Druckflüssigkeit und den verschiedenen Beaufschlagungsgraden für
den Arbeitszylinder stufenlos veränderliche Drosselstelle derart eingeschaltet ist,
daß der hydraulische Anstelldruck ein ins Große übersetztes genaues Ahhild der auf
den Betätigungshebel durch die Körperkraft der Bedienung ausgeübten Kräfte darstellt.
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Pei der bevorzugten Ausführungsform ist die Drosselstelle in einem
mit einem Zuström- und einem Rücklaufkanal für die Druckflüssigkeit sowie mit einer
zum Arbeitszylinder führenden Bohrung versehenen Abzweigstück angeordnet, und als
St;:ierorgan dient eine mit einem Schließkegel versehene, die jeweiligen Verbindungen
zwischen Zuströni-, Beaufschlagungs- und Rücklaufkanal liz#rstellende Ventilstange,
deren Schaft mit dem z. 13. als Fußtritt ausgebildeten Betätigungshebel unter ineni
hohen Übersetzungsverhältnis gekuppelt ist. Durch die Erfindung wird es möglich,
auf das gerade in der Presse befindliche Werkstück den für ilie lY'eai-l)eitung
am besten geeigneten Druck, und z\.\ ar unabhängig von der Stärke und der Beschaffenheit
d1s betreffenden Werkstücks ohne vorlierige Durchführung von Einstell- oder Regulierungsma(..nahmen,
individuell, je nach Lage des Einzelfalls, zur Einwirkung zu bringen. Abgesehen
v(,ii der durch den Fortfall aller vorherigen Einstellnial',rahmen bedingten Beschleunigung
des Ar-1)eitsl)ri)zesses kann der Arbeiter noch während des Arheitsvorgangs den
Druck regulieren, und zwar unter gleichzeitiger Beobachtung des Verhaltens des Werkstücks
während der Druckeinwirkung.
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Gegenstand der Erfindung sind weiterhin besonders - konstruktive Gestaltungen
der neuen Presse, durch welche zusätzliche Vorteile erzielt werden.
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Insow;it besteht die Erfindung vor allem darin,. daß in (lern den
Arbeitszylinder abschließenden Deckel eine Querbohrung für den Zustrom der Druckflüssigkeit
und eine erstere kreuzende Längsbohrung vorgesehen ist, deren einer Ast zur Beaufschlagung
des Druckkolbens dient, während der andere Ast an der ZJbergangsstelle in ein am
Deckel befestigtes Abzweigstück als vom Schließkegel der Ventilstange beeinflußbare
Drosselstelle ausgebildet ist, wobei in dem vom Schaft der Ventilstange durchsetzten
Abzweigstück eine mit der Rücklaufleitung für die Druckflüssigkeit verbundene Kammer
vorgesehen ist, über welche die Druckflüssigkeit bei geöffneter Drossel frei in
den Pumpenkasten abströmt.
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Mit der neuen Presse kann man dann besonders feinfühlig arbeiten,
wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung im Ber:ich des Bewegungsweges des
Betätigungshebels ein unter Federwirkung stehender Anschlag derart angeordnet wird,
daß der Betätigungshebel im ersten Teil seines anschlagfreien Steuerweges, d. h.
bevor er auf den Anschlag auftrifft, die den Werkstückträger bis zur Anlage am Widerlager
anhebenden Bewegungsvorgänge auslöst, während das Einsetzen des Anstelldrucks mit
dem Auftreffen des Betätigungshebels auf den federnden Anschlag zusammenfällt und
durch den dann einsetzenden, zur Überwindung der Federkraft des Anschlags erforderlichen
Widerstand kenntlich gemacht wird.
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Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten hinsichtlich der durch
sie erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele.
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Fig. i zeigt in Seitenansicht eine hydraulische Presse zum Stempeln
von Werkstücken aller Art: die Fig. 2 und 3 geben in Vorder- und Seitenansicht den
Oberteil einer Richtpresse wieder, die gleichfalls nach dem erfindungsgemäßen Prinzip
arbeitet.
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Bei der in Fig. i dargestellten Stempelmaschine befindet sich am oberen
Teil des Maschinenständers i ein Widerlager 2, das an einem starr mit dem Maschinenständer
i verbundenen Ausleger 3 angeordnet ist. An dem Widerlager 2 ist ein Stempelkopf
bekannter Art einstellbar angeordnet, der mit verschiedenen in der Zeichnung mit
2' bezeichneten Zahlen oder sonstigen. ?Markierungen versehen ist, die in da: Werkstück
eingeschlagen oder eingeprägt werden sollen.
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Der Werkstückträger ist gegenüber dein Preßwiderlager heb- und senkbar.
Zu diesem Zweck ist etwa in der Mitte des :Maschinenständers t, und zwar achsgleich
zu diesem, ein Zylinder .I befestigt, in welchem sich ein Preßkolben 5 bewegt.
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Mit dem oberen Ende der Kolbenstange ist ein Auflegetisch 6 verbunden,
an welchem ein Prisma 7 oder eine ähnliche Haltevorrichtung lösbar befestigt wird,
welche. die zu stempelnden Werkstücke 8 aufnimmt.
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Der Zylinder d ist unten durch einen Deckel 9 abgeschlossen. In letztercin
ist eine Querbohrung io vorgesehen, die mit einer Druckleitung i i verbunden ist,
welcher die Druckflüssigkeit, vornehmlich Öl, durch eine Pumpe 12 zugeführt wird.
Diese ist in einem mit dem Maschinenständer i
verbundenen Pumpenkasten
13 angeordnet und wird durch einen Elektromotor 14 angetrieben. Weiterhin ist der
Deckel 9 mit einer, die Bohrung io kreuzenden, senkrecht gerichteten Bohrung 15
versehen, deren einer Ast den Kolben 5 beaufschlagt, während der andere Ast, und
zwar an der Übergangsstelle, in das am Deckel 9 befestigte Abzweigstück 16 als Drosselstelle
17 ausgebildet ist. In dem Abzweigstück 16 ist eine Kammer 18 vorgesehen, die über
eine entsprechende Bohrung mit einer Rücklaufleitung i9 verbunden ist, welche die
Druckflüssigkeit in d_n OIsumpf abströmen läßt, wenn die Drosselstelle 17 geöffnet
ist. Die Drosselstelle ist so steuerbar, daß der auf den Kolben 5 wirkende Druck
ein genaues, jedoch ins Große übersetztes Abbild der Kräfte darstellt, die auf die
Steuerorgane ausgeübt werden, welche die Drosselstelle beeinflussen.
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Als Steuerorgan für die Drosselstelle 17 dient beim Ausführungsbeispiel
eine Ventilstange 20, deren oberes Ende als Schließkegel 21 ausgebildet ist, der
eine der Drosselstelle 17 entsprechende Form hat. Die in senkrechter Richtung verstellbare
Ventilstange 20 ist im oberen Teil in einer Bohrung des Abzweigstücks 16 und im
unteren Teil in einer Muffe 22 geführt. Letztere sitzt auf dem am unteren Ende des
Maschinenständers angeordneten Lagerbock 23 für einen Tritthebel 24. Das untere
Ende der Ventilstange 20 greift in eine entsprechende Ausfräsung des Drehzapfens
25 für den Tritthebel 24 ein. Diese Ausfräsung ist so angebracht, daß dadurch der
kurze Arm eines Doppelhebel; gebildet wird, wobei zwischen der Stell-, des Hebels,
auf welche sich der Fuß aufsetzt, und dein die Ventilstange 20 beeinflussenden Hebelarm
ein hohes Übersetzungsverhältnis gebildet wird.
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Dieses Übersetzungsverhältnis beträgt z. B. i : 25. Außerdem wird
die Bohrung des Zylinders 4 in ein bestimmtes Verhältnis zu der den Arbeitskolben
beaufschlagenden Bohrung gebracht, so daß sich die Flächen dieser Bohrungen z. B.
wie 1 : 20 verhalten. Daraus resultiert dann ein Gesamtübersetzungsverhältnis von
i : 5oo, d.li. wenn der Tritthebel mit einem kg belastet wird, so beträgt der vom
Preßkolben ausgeübte Druck 5oo kg.
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Der Tritthebel 24 ist mit einem über den Drehzapfen 25 hinausragenden
Verlängerungsarm 26 versehen, an welchem sich eine Feder 27 abstützt, deren anderes
Ende sich gegen die Unterseite der Wand des Lagerbocks 23 für den Tritthel)el *anl£gt.
Die Feder 27 ist bestrebt, den Tritthebel in der Ruhelage zu halten, in welcher
die Drosselstelle 17 voll geöffnet ist, der Preßkolben 5 also nicht beaufschlagt
wird.
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Im Bewegungsweg des Verlängerungsarms 26
des Tritthebels 24
ist ein unter der Wirkung einer Feder 28 stehender Anschlagbolzen 29 vorgesehen,
-der im Bereich eines verstellbaren Gegenanschlags in Form eines in der oberen Wand
3o des Lagerbocks 23 mit Gewinde geführten durch eine Gegenmutter 32 gesicherten
Schraubenbolzens 31 liegt. Die Anordnung der Anschläge 29 und 31 ist derart, daß
der Tritthebel erst nach Zurücklegen eines bestimmten Weges unter Überwindung des
durch die Feder 28 bedingten Widerstands auf den Anschlag 31 auftrifft.
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Die Bewegung der Ventilstange 2o nach oben wird durch eine fest auf
ihr angeordnete Gewindebüchse 33 begrenzt, auf der eine mit entsprechender Rändelung
versehene oder als Handrad ausgebildete Stellmutter 34 vorgesehen ist, die als Anschlag
gegenüber dem Boden des Abzweigstücks 16 N- irkt.
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Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Auf das Prisma 7 wird
das mit einer Markierung zu versehende Werkstück aufgelegt und der. Stempelkopf
entsprechend eingestellt. Die Pumpe 12 fördert während dieser Zeit das Drucköl im
Leerlauf durch die Leitung i i in die Bohrung io und über die geöffnete Drosselstelle
17 in die Kammer 18 des Abzweigstücks und von dort über die Leitung i9 wieder zurück
in den ölsumpf.
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Wenn der Arbeiter nunmehr den Tritthebel 24 niederdrückt, so wird
die Ventilstange 2o angehoben und ihr Schließkegel bewegt sich im Schließsinne auf
die Drosselstelle 17 zu. Das Drucköl kann nicht mehr bzw. nur noch zum Teil nach
der Kammer 18 abströmen, es beaufschlagt vielmehr über den oberen Ast der Bohrung
15 den Kolben 5. Dieser wird zusammen mit dem Werkstück 8 angehoben, bis letzteres
den Stempelkopf berührt. Der weitere Druckanstieg ist eine Funktion der gefühlsmäßigen
Betätigung des Tritthebels durch den Bedienungsmann. Diese gefühlsmäßige Steigerung
des Preßdrucks garantiert bei schonender Behandlung des Werkstücks eine gut sichtbare
und gleichmäßige Anbringung der Markierungen, Fabrikzeichen u. dgl.
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Durch die Stellmutter 33, welche die obere Endlage der Ventilstange
20 begrenzt, kann zur Vermeidung von Überlastungen der Maschine der Höchstdruck
begrenzt werden, bis zu welchem die gefühlsmäßige Arbeitsweise verwirklicht werden
kann.
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Für die Erfindung ist es belanglos, ob, wie heim Ausführungsbeispiel,
das Widerlager an einem starren Ausleger angeordnet und nur der Werkstückträger
heb- und senkbar ist, oder ob der Werkstückträger ortsfest und nur das Widerlager
heb- und senkbar ist, oder ob Werkstückträger und Widerlager gegeneinander bewegbar
sind.
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Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 2 und 3 erläutern die Anwendung
der Erfindung bei einer Presse zum Richten von Werkstücken, z. B. von Wellen, Achsen
u. dgl., die sich z. B. beim Härten verzogen haben.
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Die zu richtende Welle 35 ruht auf zwei auf dem Auflagetisch
36 angeordneten Prismen 37,38. Nachdem mit Hilfe einer nicht dargestellten
Meßuhr die zu richtende Welle in die richtige Lage gebracht wurde, wird durch Niederdrücken
des Fußtritts 24 der Kolben 5 hochgefahren, und die zu richtende Welle legt sich,
in der. Regel in der Mitte, gegen einen am starren Widerlager 2 angebrachten, entsprechend
ausgebildeten Gegenhalter 39. Hierauf Wird durch weiteres Niederdrücken des Fußhebels
die
Druckausübung auf das Werkstück gefühlsmäßig so lange gesteigert, bis die Meßuhr
anzeigt, daß die Welle gerade ist.
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Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die angeführten Beispiele
beschränkt, vielmehr kann die Erfindung überall dort verwendet «-erden, wo es sich
darum handelt, Werkstücke aus irgendeinem Grunde einer Druckeinwirkung zu unterwerfen,
von der erwünscht ist, daß sie gefühlsmäßig ausgeübt wird.