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Elektrisch betriebene Presse <)l)gleich die seit Jahrzehnten be,#vährten
hydrattlischen fressen durch ihre -Abhängigkeit von einer l:rzettgttttgsanlage für
die Preßflüssigkeit sowie das zttgeltörige IZohrleituttgssystem und nicht zuletzt
die Notwendigkeit der Verwendtutg zahlreicher fester tin<I beweglicher Dichtungen
mit ihren bekannten Störungsquellen tnattcherlei :Mängel aufweisen, konnten sie
doch von elektrisch betriebenen Pressen noch nicht ans dem Felde geschlagen werden,
weil auch diese verschiedene Mängel aufweisen, die ihren I',etriel> erschweren oder
gar unmöglich machen. Gleichviel ob für die 13etätigun ,g des Preßtisches Spindeln
oder Nebelsysteme einschließlich Exzentern od. dgl. verwandt werden, immer besteht
die Gefahr, daß die Pressen sich beim Schließen unter voller Kraftaufwendung des
Motors derartig verklemmen, claß ein Lösen dieser Verklemmung, noch dazu unter dem
Einfluß der vermehrten Reibung der Ruhe, durch den Motor nicht mehr möglich ist.
Bei Exzenterpressen kann man zwar durch ein Schwungrad oder andere Maßnahmen über
diese Schwierigkeit hinweghelfen, dafür aber ist es nicht möglich, eine solche Presse
längere Zeit den höchsten Druck ausüben ztt lassen, wie dies z. B. bei allen denjenigen
Maschinen nötig ist, in denen das Preßgut längere Zeit unter Druck stehen muß, bis
eine Verleimung oder ein chemischer Prozeß'seinen Abschluß gefunden hat. Selbst
die Abhilfe, zum Öffnen mit einer stärkeren Motorleistung oder einem durch Geschwindigkeitsreduzierung
vermehrten Moment zu
arbeiten, kann nur als Notbehelf gewertet werden.
Ein weiterer, gleichfalls empfindlicher Nachteil bestehender Konstruktionen ist
der, daB sich der höchste Druck bei einer elektrischen Presse nicht praktisch feststellen
läßt im Gegensatz zur hydraulischen Presse, bei der man ihn am Manometer ablesen
kann. Bei Kniehebelpressen oder Exzenterpressen besteht außerdem die Gefahr, daß
bei weitgehender Ausnutzung der Hehelstrecklage die Kräfte in dem Mechanismus wesentlich
höher steigen, als es erforderlich und vor allem der Konstruktion zuträglich ist,
weil bekanntlich in der Nähe der Totpunktlage die Preßkräfte sehr schnell in die
Nähe von Unendlich gelangen.
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Diese Gesichtspunkte führten zur Konstruktion einer elektrisch betriebenen
Presse, die in den Fig. i, 2 und 2 a schematisch wiedergegeben und bei welcher zwei
Kniehebelmechanismen, bestehend aus den Hebeln 7,8 und 9, io, zum Anheben
des Preßtisches 4 hintereinander vorgesehen sind, von denen der erstere von der
Lage 7', 8' in die Lage 7, 8 bewegt, aber niemals in die voll gestreckte Lage geführt
wird, während der andere so angeordnet ist, daß in den beiden Endlagen sich die
Pleuelstangen 9 bzw. 9' mit der Kurbel io in voll ausgestreckter Totpunktlage befinden.
Diese Totpunktlagen sind dadurch eindeutig festgelegt, daß beide Male die Stange
9 bzw. 9' in genau radialer Richtung steht. Bis dahin deckt sich die Ausführung
noch mit der von bekanntgewordenen Pressen, die sich zweier hintereinandergeschalteter
Kniehebelmechanismen bedienen, die jedoch noch nicht in der Lage sind, alle die
Vorteile mitzubringen, welche z. B. auch von hydraulischen Pressen angegeben werden,
insbesondere enthalten sie noch immer die Gefahr der Überbeanspruchung von Maschinenteilen
oder des Nichterreichens der gewünschten Preßkraft bei nicht hundertprozentig richtiger
Einstellung und dementsprechend auch die Gefahr der Verklemmung nach dem Schließen
und auftretender Schwierigkeiten zum Lösen dieser Verklemmung.
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Es ist aus diesem Grund notwendig, noch über diese Maßnahmen hinausgehende
Einrichtungen zu schaffen.
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Die weiterenTeile dieser Presse sind in den erwähnten Abbildungen
wie folgt bezeichnet: i und 2 sind das obere und das untere Pressenhaupt bzw. Querträger,
die miteinander durch den Zug aufnehmende Teile, also Seitenwände oder Stangen,
miteinander verbunden sind, welchletztereaberweggelassenwurden, um die Figur nicht
undeutlich werden zu lassen. 3 und .4 sind der obere und der untere Pressentisch,
die beispielsweise Preßformen mit den Hälften 5 und 6 tragen. Der obere Tisch 3
ist durch eine Konstruktion 17 mit dem Pressenhaupt i. gelenkig verbunden,
entweder durch einen Bolzen (Fig. i) oder durch einen Sattel (Fig. 2 und 2a), wobei
im letzteren Fall noch Aufhängungen 18 vorzusehen sind, in denen das Teil 3 bei
unbelasteter Presse lose hängt, die aber nachgeben, wenn der Preßdruck kommt und
die beiden Teile des Sattels ineinander finden lassen. 12 sind seitlich in den Stangen
oder Seitenwänden der Presse angeordnete Führungen zur Geradführung des Untertisches
:4 mit Rollen 13
und 14. Die Führungen 4 müssen nicht unbedingt gerade sein,
vielmehr kommen Konstruktionen vor, bei denen durch geeignete Kurven in diesen Führungen
der Tisch 4 mit Unterform 6 zum Ausschwenken veranlaßt wird, um das Bedienen der
Form zu erleichtern. 15 ist ein beliebig ausgebildetes Zwischenstück zwischen dem
Druckhebel 7 und dem Tisch .4, welches seine Kraft über Federn 16 ausübt, denen
eine besondere Aufgabe zugedacht ist. Sie können beliebig als Wendel-, Kegel- oder
Tellerfedern ausgebildet sein, gegebenenfalls aber auch als Gummiplatten, Faltenbälge,
Meßdosen oder kleine hydraulische oder pneumatische Kolben. Bei der Ausführung nach
Fig. 2 ist in dem ersten Kniehebelmechanismus noch eine Abwandlung gegenüber der
Ausführung nach Fig. i getroffen, indem der Hebel 7 bzw. 7' einen seitlich liegenden
Angriffspunkt i i bzw. i i' für die Pleuelstange 9 bzw. 9' erhält. Diese Anordnungerleichtert
wesentlich ein Anheben des zusammengeknickten Kniehebels in der tiefsten Lage insofern,
als der Kraftangriff nicht mehr in einem sehr spitzen Winkel wirkt, sondern gleich
von Anfang an ein ausreichender Hebelarm zum Aufrichten der Eigenlasten der Teile
7, 6, 4 nebst zusätzlichen kleineren Teilen zur Verfügung steht.
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Die Wirkungsweise der Presse ist so, daß durch einen Ausschlag der
Kurbel io von etwa mehr als iSo° die Pleuelstange 9 von der einen .in die andere
Endlage gezogen wird, die, wie erwähnt, beide Totpunktlagen sind. Hierdurch «-erden
die Hebel 7 und 8 mit oder ohne Hilfe des seitlichen Angriffspunktes i i aus ihrer
eingeknickten Lage 7', 8' in ihre aufgerichtete Stellung 7, 8 gezogen, ohne dabei
in die gefährliche Totpunktlage völliger Ausrichtung hineingelangen zu können. Sie
heben dabei Tisch4 und Formhälfte 6 bis zur Anlage an 5 bzw. 3, wobei die Federung
16, abgesehen von Eigengewichts- und Reibungskräften, sowie Vorspannung noch keine
Belastung erhalten hat. Von diesem Augenblick ab findet nur noch so lange eine Aufwärtsbewegung
der Teile 7, 15 statt, bis die Federung 16 so viel durchgedrückt ist, als
es der gewünschten Preßkraft entspricht. Auf diese Weise ist erstens die Erreichung
der genauen Preßkraft gewährleistet, die sogar an Hand der Federung abgemessen oder
sichtbar gemacht werden kann, und zweitens ist eine Überschreitung derselben in
der Maschine gefahrbringender Weise vermieden. Das Abstellen der Presse kann entweder
durch eine elektromagnetisch betätigte Haltebremse bewirkt werden, die in geeignetem
Abstand kurz vor Erreichung der Totpunktlagen des Kniehebelmechanismus 9, io einfällt,
oder man kann auch das Kurbelgetriebe gegen einen Anschlag laufen lassen, wobei
es sich empfiehlt, zum Schutz der Vorgelegeteile auf den Motor oder sonst eine geeignete
Stelle eine Rutschkupplung einzubauen. Auf jeden Fall läßt es sich theoretisch wie
praktisch genau ermöglichen, die Hebel 9, io in beiden Endlagen genau in ihre Totpunktstellungen
zu verbringen und sie auch darin zu halten, wodurch es dann wieder ermöglicht ist,
den vorgeschriebenen Preßdruck beliebig lange aufrechtzuerhalten. Für die
praktische
Durchführung dieser Maßnahme ist es tunlich, an geeigneter Stelle, z. B. an der
Pleuelstange 9, eine Einstellvorrichtung vorzusehen, mittels deren man die gewünschten
Druckverhältnisse einstellt etwa derart, daß man die Presse unbelastet zum Anliegen
der Teile 5 und 6 kommen läßt und von dieser Lage aus die Spannvorrichtung so lange
nachstellt, bis die Federung 16 eine der Preßkraft entsprechende Durchbiegung erreicht
hat, die vorher leicht durch Gewichte oder eine hydraulische Presse oder sonstwie
geprüft bzw. geeicht werden kann. Die gelenkige Aufhängung des Obertisches 3 am
Pressenholm r ist keine unbedingte Notwendigkeit. Sie hat aber den Sinn. auch bei
nicht unbedingt genauer Bearbeitung der Maschine oder ihrer Einstellung ein tadelloses
Anliegen der Formhälften 5 und 6 zu ermöglichen, wozu bei bekannten Ausführungen
meist besondere Maßnahmen erforderlich oder Einstellvorrichtungen angeordnet sind.
Im vorliegenden Fall ist eine über Kreuz liegende Gelenkigkeit der Tische 3 und
4 erreicht, wodurch das richtige Aufeinanderfinden unbedingt gewährleistet ist.
Eine andere :Möglichkeit wäre die Anordnung von Kugelgelenken Tiber bzw. unter den
Preßtischen, deren Wirkung hier aber einfacher erreicht ist, zumal der Tisch 4 ja
sowieso bei 14 gelenkig angeordnet ist, so daß es lediglich genügt, in höchster
Lage (lern Führungsstück 13 in den Führungen 12 ein klein wenig seitlich Luft zu
geben, um dem Tisch 4 den benötigten Freiheitsgrad zu verschaffen.
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Auch dem Verklemmen der Presse in äußerster Lage ist durch die getroffene
Anordnung Rechnung getragen. Sie kann niemals durch kinetische Energie der Getriebeteile
einen höheren Wert erreichen, als es der Preßkraft bzw. der festgelegten Federkraft
entspricht. Vor allem aber ist die Anordnung des Kurbelgetriebes 9, 1o ja so getroffen,
daß die Totpunktlagen eingenommen werden. In diesen aber werden die Tangentialkräfte
der Kurbel und damit auch das Antriebsdrehmoment gleich Null, so daß es auch einem
knapp bemessenen Motor jederzeit möglich ist, die Maschine aus ihrer Verklemmung
heraus zu lösen bzw. zum Anlauf zu bringen, da ja kein Drehmoment aus äußeren Kräften,
sondern nur aus Reibungskräften her zu überwinden ist. Sollte aber dennoch die Gefahr
der Verklemmung bestehen, beispielsweise dadurch, daß aus irgendwelchen Gründen
entweder die Federung 16 nicht vorgesehen ist oder die Totpunktlage des Getriebes
9, 1o nicht erreicht werden kann, so sieht die Erfindung noch andere Mittel zur
Lösung vor, z. B. eine Kupplung nach Fig. 3, die an beliebiger Stelle des Antriebsvorgeleges
angeordnet ist und beim Schließen der Presse als Rutschkupplung wirkt, um ein einstellbares
Höchstmaß des Antriebsdrehmomentes nicht zu überschreiten, beire Schließen aber
ein Durchrutschen mit Nachdruck vermeidet. Dabei ist diese Figur nur als ein Ausführungsbeispiel
zu werten, in der 2o ein lose laufendes Teil auf der Welle 19 darstellt, welches
sich nicht axial bewegen kann, während Teil er sich zwar auf einer Feder längs der
Welle bewegt, im übrigen aber ihrer Drehbewegung folgeli muß. 22 sind Sperrklinken
mit ihren Federn und Nachstellvorrichtungen, die in gegenüberliegende Aussparungen
der Scheibe 2o eingreifen können. 23 ist die durch Muttern 24 einstellbare Anpreßfeder
zur Erzeugung der Reibungskraft. Beim Schließen der Presse würde diese Kupplung
mit dieser Reibungskraft entsprechendem Moment die Presse zur Anlage bringen und
von da ab durchrutschen, wobei die Sperrklinken nachgeben. Beim Öffnen der Presse
aber würden die Sperrklinken sofort einhaken und ein Öffnen mit der vollen Motorkraft
zulassen.
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Ähnlich wie die Federung 16 wirkt die Einrichtung nach Fig.4, die
an ihrer Stelle angewandt werden kann. 25 zeigt hier einen kräftig ausgebildeten
Faltenbalg, der durch ein Rohr 26 mit einem kleinen Preßzylinder 27 mit Kolben 28
und guter Dichtung 29 verbunden ist. Der zugehörige Kolben 28 kann durch eine Feder
30 hochgehalten sein. Bei Erreichen der Schließstellung wird dieser Kolben durch
einen außenstehenden Anschlag 31 um ein vorgeschriebenes Maß eingetrieben, wodurch
der Druck im Innern des Faltenbalges 25 steigt bzw. dieser auseinandergetrieben
wird. Soll nun eine etwaige Verklemmung der Presse gelöst «-erden, so genügt es,
den z. B. in einem Gewinde gehaltenen Anschlag 31 zurückzunehmen, um damit den Faltenbalg
drucklos zu machen und die Verklemmung innerhalb der Presse zu lösen.
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Sodann ist noch zu erwähnen, daß die Federung 16 ebenso wie auch die
in der Figur nicht besonders angedeutete Nachstellvorrichtung an beliebiger Stelle
der Hebelmechanismen 7 bis io angeordnet sein kann. Maßgebend hierfür wird der Verwendungszweck
der Presse sein, die Einbaumöglichkeiten und die Zugänglichkeit. Vor allem gilt
dies auch, wenn die Preßkraft als Funktion der Federung sichtbar gemacht werden
soll. Dies kann z. B. geschehen durch eine starke Übersetzung, die auf einen Zeiger
wirkt, durch Spiegelverdrehung oder auch durch ein Manometer, bei Anwendung von
Meßdosen oder Ausführungen nach Fig.4. Diese letzteren würden zweckmäßigerweise
zwischen dem Tisch 3 und dem Oberholm 1 anzuordnen sein, während von der Durchbiegung
abhängige Meßvorrichtungen an der Federung 16 unterzubringen wären.
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Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß Einrichtungen nach den Fig.
1 und 2 sinngemäß auch Anwendung finden können bei anderen Maschinen, z. B. Spann-
oder Hebevorrichtungen, während Lösevorrichtungen nach Fig. 3 und 4 auch verwendbar
sind bei Spindelpressen, Klemmvorrichtungen oder sonstigen Einrichtungen.
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Die Vorteile der geschilderten Konstruktionen gehen zum Teil bereits
aus dem Text der Beschreibung hervor.
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Zunächst wird trotz Anwendung des Kniehebels eine Gefährdung der Maschine
vermieden, indem nämlich der Mechanismus 7, 8 niemals in die Totlage gelangen kann,
trotzdem für den Kniehebelmechanismus 9, to ausdrücklich die Totpunkte in Anspruch
genommen werden. Dieses wieder ermöglicht ein Anfahren der Maschine mit einem Moment
gleich Null und ebenso auch wieder das Auslaufen,
was nicht nur
einen sehr leichten Gang der Maschine, sondern auch (las Lösen der Verklemmung ermöglicht.
Eine Überschreitung der höchsten vorgesehenen Druckkraft ist aber auch durch Anordnung
der Federung 16 vermieden bzw. läßt sich diese nicht nur zum gehauen Einstellen
der gewünschten Verhältnisse, sondern auch zur Ermittlung und sogar Sichtbarmachting
der Preßdruckkräfte heranziehen. Die Verhältnisse können durch Anordnung eines zusätzlichen
Hebelarmes ini Punkt i i Fig. 2 noch besonders verhessert werden. Besonders wesentlich
ist, daß bei dieser :Maschine der Druck beliebig lange stehenbleiben kann, nicht
zuletzt aus dem Grund, w ei il die Totlag e des Hebels 9 ein unbeabsichtigtes
Offnen der Presse von selbst verhindert. Die kreuzweise gelenkige oder kugelig gelagerte
Aufhängung der Tische 3 und .1 ermöglicht auch ohne zusätzliche Einstellvorrichtungen
ein stets genaues Aufliegen der Formen, vor allem dann, wenn den Führungsstücken
13 iin oberen Ende der Führung 12 Luft gegeben ist.
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Dabei ist die gesamte Anordnung der Presse einfach und übersichtlich
sowohl bezüglich der Herstellung als auch des Gebrauches und der Wartung. Durch
Ausschwenken des unteren Tisches 4 mit gekrümmten Führungen 12 läßt sich die Zugänglichkeit
des Formteiles 6 sehr verbessern.
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Wie ersichtlich, können Pressen der geschilderten Art die gleichen
Aufgaben erfüllen wie hydraulische Pressen, so (iaß sie also die Vorteile dieser
Pressen mit den Vorteilen elektrisch betriebener Maschinen verbinden, die in der
Hauptsache durch bequeme und saubere Aufstellung, leichten Anschluß, leichte Unisetzbarkeit
und denWegfallderganzensonstigen hydraulischen Einrichtungen gekennzeichnet sind.