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Ziehpresse Zum Ziehen, von Gefäß-en irge:ndlwelcher Form s'in'd zwei
Arb:eitsvc,rgänge mit dler Presse auszuführen nötig: das eigentliche Ziehen eines
Körpers und das Blechfesthait:en zur von, F'aiten.-bi.ldu,ngen. Die Presse muß also;
zwei vomieina@nidler in der Be«#egung aibhängi:gie Arbeiten verrichten.: Sie mu.ß
inihrer einfachsten F'o;r@m,d!opp,elt: wirkend, sein.
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Diesem Zweck entsprechen zunächst die b,elcanm: ten Räderzehpressen.
Da, aber bei diesen d!e,r- Tisch; während des Arbeitävo@rganiges von umlaufenden,
Kurvenscheiben gedrückt wird', siind wegen: der hohen Flächend'irücke zwischen Stößel
oder übertragungs:elementerv und Kurven keine besomiders hohen Fassomidrücke möglich.
Räd@erziehp.ress.en. sind ,daher am besten geeignet für wohl tiefe Züge vo(n Gefäßen
mit sehr dünner Blechstärke, aber nicht für hohe Drücke ("-größter Druck 150
t) .
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Für mittlere und gr#Ae Drücke hat man: d!ie sogenanuten K.nieh,eb,ei'ziehpress:enf
entwickelt, bei denen der Ziehstößel je nach Erfoird!erniis durch eine einfache
oder doppelt: gekröpfte Kurbelwelle, der Stößel des B.lechfesthalters aber über
ein stets sehr kolmpEz,iertes Hebelsystem mit Knickstelze angetrieben werden.
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Diese vielerlei Hebel mit ihren Lagerunigen, Schiebern, Zugstangen
u.s,w. -erfo.rdern eine ganz sorgsame Schmierung und ans d!er es erfahr,u,ngs@gemüß
vielfach fehlt. Attß,eridlem aber ist dürch ungleichmäßige Abnutzung der- Laigerungen
und
Hebel eine Unsgenanigkeit der Arbeitsdrücke und ,daher Ungenauigkeit in denn Zieh-
oder P:reßteilen die Folge.
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In den; Knickstelzen muß einte sehr kostspielige Sicherung zum Schutz
der Presse bei leicht eintretenden Überlastungen derselben eingebaut sein (meist
hydraulische Zylinder odIer Druckluftkissen).
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Es besteht keine Möglichkeit einer- genaven, gleichmäßigen Einstellung
des je nach der Größe und Form des zu ziehenden Arbeitsstrickes notwendigen, vorteilllmften
Druckes; des, Blechfesthadters. Eiüe solche Einstellung kann heulte nur in: -der
Weise erfolgen, daß: mann seine Höhenlage durch Aufsetzen des Bilecbhalters.tößelis
auf das zu ziehende Blech ohne Rücksicht auf :die Toleranzen der Tiefziehblechebestimmt,
also dhrch mehrmadliges Probti@eren.
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Dasi Kniehebelsy,stem ist beim Arbeiten starr und unnachgiebig, kann
also aurf die Toleranzen der Tiefziehbd:eche keine Rücksicht nehmen. Zaum Beispiel
sind die zulässigen Dickenab@weiehungen nach DIN biet 2 mm Bilechstürke = ± o, 13
mm. Diese Unterschiede .bis zu 2 - a, 13 mm = 0, 2,6 mm verursachenn
natwrgemäß einen größeren oder, kleineren Bdiechh,adtendruck. Ein hoher prozentualer
Ausschuß ist ,die Folge, da,@altenbiddiunigen :diann nicht immer vermieden werden
könnten. Die einzige Hilfe dagegen isst ein genaues Sortieren der Bleche nach Toleranzen,
was natürlich, unnütze Kosten) und, Zeitverlust verursacht.
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Die genau festzulegende und konistante Größe des, Blechh -alterdruckes
ist aber nicht nur maßgebend, für ,die Vermeidüng von: Falten, sondern auch von
besonderem Einfluß auf .die OberfUchendehnung der Ziehbleche.
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Beachtenswert isst fernerhin folgender Naschteil: Im Schrifttum werden
stets; die Bewegungslinien der Zieh- und BdechhaJ.terstößed, wie in Abb:. i angegeben:
Die Absvisse isst die Abwicklung d' - n eines Kurbel:kreilses, idie Ordinaten sind
die Wege. Es ist cu die Bilechhalterkulrve, b die des, Ziehstempels, c :de Bllechhaltervorei:lung,
d die Ziehdawer, e die Bilechh@adternacheilung. Bei f @sichlließt der Blechhalter,
während dien Periode g litt er glesichloissen, beim Punkt h wird er geöffnet. Es
ist i dis Größe ,der Ziehtiefe, k der Bilechhadterhub- und Z der Zichstempelhub.
Um, eine erstrebenswert große Ziehtiefe i, dlie dien der Peesse mitbestimmt, zu,
erhafml, muß. mann einten geglerir ü .her idem Blechh;akerhub, ungewöhnlich großen
Kurbelhub. für den Ziehstößel wählen, der wiederum große Drehmomente, also schwere
Zahnräderantriebe usw: ergibst, ein Umstand, der nachteilig ist.
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In Abb. i ist die Bdechhallterkurve a, während der Periode g als gerade
Linie, wie stets im Schrifttum, dargestellt. Das triffst in Wirklichkeit aber nicht
im entferntesten zu. In Aibib. 2 .ist dies bewiesen. -Es ist hierbei m,
n ,die zweiteilige Knickstelze, ,deren Drehpunkt o ist (strichpunktiert).
Bei einer Drehurig dies Hebelteils- n um dien Winkel a
isst die Knickstelze
gestreckt (stark ausgezogen gezeichnet,). Ihr unterer Punkt von m ist
von p nach p' Um neun: die Per@ioidh g (Abb. i) möglichst lang andhuerud
zu erhalten, isst nvan g#ezwung en, etwas üblerzudrücken (Maß x in der Abih. 2).
Dias halt aber zur Folge, daß. der Punkt p1 sieh in die Lage p2 bewegen muß. Bei
normalen, üblichen Hebelabmessungen betragen solche Höhenr lagenveränderungen z.
B. bei x = io mim schon. y = o, i :mm, bei x = 2o man y =. 0,3, mm usw., die tatsächliche
Kurvie a in der Aibib. i geht lalsol in die Form a' über, (punktiert).
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Dia also überknIekt werden muß, um zu; große Exz:enterhühe zu vermeiden
und doch eine mÖglichst große Ziehtiefe zu erreichen,; muß, man auch den Nachteil
in Yau& nehmen, @dhß, während dar Zieharbeit .der Blechfesthalter mit manchmal
recht variablem Druck arbeitet, da sich entweder der Bdechfesthalter vorn zu ziehenden
Blech etwas abhebt oder zu -sehr auf, das, fesitzuhaltendle, Blech .drückt (Überknicken
und Bilechtoleranzen).
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Durch groß, zu, wählende Kurbelwelllernredien erhält mann aber biet
festgelegten Zailehgeschwinidigkeitennur ;geringe Hubzahlen, so daß: die bisherige
Leistung eine beschränkte war.
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Umstündlich ist die Einstellung der Höhenlage des Blechfesthaltens
durch meist vier Schrauben mit Gegenschrauben. Solche .Höhenlage bestimmt gleichze'iti
g auch die Größe des, Druckes, mit d'em äuuf das Ziehblech gedrückt wird. Ein Ablesen)
der Druckhöhe ist nicht möglich.
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Diese Übelstände durch; eine starre Biilechfesthaltung sind der Grund,
vorm vielem Ausischuß und in der Praxis genügend bekannt. Man hat daher z. B. in
den runden Blechhalter einen ringförmigen Zylinder mit Druckluft eingebaut, dessen
Druck ins geringen Grenzen regu,llierbia,r ist, da ja Diruckluft zugeführt werden
muß. Da kreisrund, hat diese Einrichtung nur bei zylindbitschen Blechhaltern
Verwendung ;gefunden und auch nur bei kleinen Drücken: (Räderziehpressen), da sonst
die erforderlichen Abmessungen des Zylinders in der Presse nicht untergebracht werden
können. Die Verwendungsmöiglich1ceit isst daher sehr besichrämkt.
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Bai den. bekannten Kniehebelziehpiresisenisst meist in der Mitte des;
Pressenständers dhe. Kurbelwelle für -denn Antrieb des Stößels in zwei Punkten (zwei
Druckstelzen) vorgesehen. Diese Kurbelwelle verhindert es, -denn Knieheb-elantrdieb,
ebenfalls in die Mitte des Ständers, vorzusehen. Ein Zweipunktantrieb, ist .daher
für dien Blechhalter nicht möglich, sondern mann mu,ß: stets einen Vierp.unktantrieb
(vier Knickstelzen) vorstehen, und zwar auch bei kleinsten Pressen vom, 17,5 t Druckleistung
ab. Das bedingt eine unnötige teure Ausführung, denn zumal für kleine und mittlere
Größen genügt fier dien Stößel und Blechfesthaliter ein, Zwe-ipunktantrieb, Bei,
:genügend langen Fühirunigen ist ein, Ecken der Stößel nicht mehr möglich.
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Alle -diese Nachtteile sohlen durch die vorliegende Erfindung beseitigt
werden. Sie geht von dem Gedanken aus, einen nachgiebigen Antrieb und damit auch
einen nachgiebiigen BlecMesthalter zu schaffen unter Vermeidung jeglicher Zwischenhehel
und
Knickstelzen, eine Einrichtung, dlie für kleine Pressen und größte Breitziehpressen
gleich gut zu verwenden ist. Dies. isst dadurch erreicht, daß von der Kurbelwelle
aus, die den Ziehstößel amtreibt, über Deuekstelizen mehrere Kolben für am Blech:
festhafter befestigte Zylinder, mit Flüssigkeit gefüllt, betätigt werden. Diese
Zylinder enthaften je ein., wenn, nioitig auch mehrere Saug- und I Schwebeventile.
Durch jeweilige Einstellung der Federn, für die Schwebeventile kann der zum Bil:echfesthalten
jeweilig bestgeeignete Druck ein für allemiad bei: Masisenfabrikatäon eingestellt
werden:, der tann während! der ganzen Ziehperiode konistant bleibt. In der Zeichnung-
stellt dlar Abib,. 3 das Auisführtiagsib,eisp,iel einer Z.weipunkttpresse in Vorderansicht,
Abib. q. in Seitenansicht; Abib. 5 ist ein Schnitt durch einen der Zylinder
mit Kolben uni' Sauigventil'; Abb,. 6 zeigt einen Schnitt durch dien, Zylinder;
Abeb-.7 zeigt das, Schwiebeventi:l:; Abb. 8 zeigt -einen Kurb,elant;rieb,; Abib-.
9 zeigt ein neues Ziehdiagramm;; AbK io zeigt eine Konsitruktioniseinizelheit; Abib.
i i zeigt einte Vierpunktpresse im Schnitt; Abb.. 12 zeigt eine Vierpunktpres:se
in halber Vorderansicht.
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Es sind 15 und 16 die beiden Seitenetiänder der Presse, 17 der Tvsich,
18, der, obere Querbalken. Die Kurbelwelle i9 ist vierfach gekröpft und ist in:
15 und 16 gelagert. Druckstelzen 2o und I gei in bekannter Weise mit Spindele, Schneckenrad
und Schnecke zur Höhenlageversitellunig versehen (nicht gezeichnet), sind an den
Ziehstößel 2i12, dier die Oberwerkzeuge enthält, angielenkt. Der Bilechha,lterstäße123,
der in bekannter Weisse den Ziehs,t6ißiel allseitig umschließt, bat zwei Zylinder
24 undi 25 reit Kolben 26 und 27, die an die Stöißieli 28 und 29 angelenkt
sind. 22 fühir't sich in bekannter Weisse in 23; 23 hia@t seitliche Füherunigen
28 und 29. Der Antrieb der Kurbelwelle erfolgt durch Zahmirädier und weitere VOingelege
30 und 31.
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Neben den Zylindern 24 und 25 (s. Abb% 5) ist je eine Üblerströim.r-anm
32 vorgesehen. Für' den Rückzug ist ein Ring, 3.3 mit Geiwinde in den Zylinder eingeschraubt.
Der Zylinder enthält nur ein Saugventil 35 (s. Abb,. 6).
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Der Ve itiditeller 3,6 (Abib. 7) besiitzt eine Führ rungs,stange 37.
Im Gehäuse 38 ist einte Feder 39 uintergehracht, die mit ihrem. einen Ende gegen
den Ventilteller 1:Q und dann.it auch gegen i das Ventil' 36 selbst, mit ihrem-
anderen Ende gegen einen zweiten Federteller 41 drückt. Letzterer legt sich gegen
einte Einstellspindel 42 mit Vierkant für ein Handlrad od. dgl.
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Die Zylinder 2q: und 25 .sind mit einer Flüssigkeit gefüllt, und zwar
völEg, der Rauem 32, nur teilweise, so d!aß, er die Flüssigkeit von 2i14 aufnehmen
kann.
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Die Wirkungsweise ist die folgende: Nach; eins Berück er Kupplung
.im Antrieb, der Presse bewegt sich die Kurbelwelle von dien Punkten o bis, i2 der
Abb. B. Die Druckstelzen 2,8 bziw. 29 des Bilechhalters 23 mögen den D@rurkstielzem,
2io bz:w. 21 um das Maß q voreilen, so iaß, wie .im, Dii:agraimm. der Abib,..9 dargestellt,
zu Beginn des Hubs sich der Bilechh-ailter bereits. um das Maß q' gesenkt hat, in
der oberen Kuirbeltotpumktlage. Beide, Ziehstößel und Bilechhalter, gehen leer nia:ch
umfiten, bis letzterer auf das zu. ziehende Blech aufsetzt (Punkt r). Da die Kurbelwelle
sich: weiter bewegt, wird zunächist diie in dien Zylindern b efi.nidiliche Flüssigke:it
komprimiert (Kuirb:elweg s-si), bis siie den; gewünsichten Atmoisphärendruck erreicht
hat (Punkt si).
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Vom Punkt y ab@ bleibt d!er BilechhaIter fest stehen, da er auf dasi
zu zi@eheende Blech aufgesetzt hat. Beim Weitergang der Kurbel: ab, Punkt s1 wird
nun die Flüssigkeit aus den Zyl'ind'ern 2,4 und 2,5 durch diie Schwebeventile in
den Raum 32 gedrückt, wobei die Federn 39 stets für einen; gleichmäßigen Druck in
den Zylindern sorgen. Wegern der außerordentlich geringen Kompreßisibilität edier
Flüssigkeit ändert :sich -das Maß s-si bei großen gegenüber kleinen Überdrücken
nur in ganz ;geringem Maß.
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In der Abib-. g -isst bi die Kurve, für dien Ziehstempel, entsprechend
der Kurve b der Abb-. i, a, die Kurve für den Blechfesthalter; c, ist die B.lechhailtervoreilun!g,
d1 die Ziehdauer, ii die größte Z.iehfiiefe, 1i der Z,iehstempelhub, k1 der Bilechfest-'h!ailiterhuib-,
kii Ader Kompressionsweg für die Zusammenpressung der Flüssigkeit in den Zylindern;
r-,r, ist die Kompiresisdonsdaner von o zum Gr'öeßtwemt. Von sü-sIII dauert die
Entspannung der Flüssigkeit vom Größtwert bis o; (r-rii-t) - a1 ist der Weg
der Kolben.
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Je nachdem, wie nun der Federdruck eingestellt woirden isst (vom.
Maximum bist Minimum), kann man dien jeweiligen iDruck der Zyliniderflüssiigket
dadurch einsetelilen, daß dass Schwebeventil früher oder später sich öffnet und
die: Flüssigkeit au@ssiträm,en läßt. Die Feder wird stets, einen konstanten Druck
gewäheleisten.
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Bei manchen Arbeiten ist es erwünscht, einen nach einem ganz bestimmten
Gesetz, veräniderlicheni Druck des Bilechfesthalters in seiner Ziehperiode zu haben,
der während! dies. Bilechfiesthaltiens an oider absteigt, @diamit die Oberflächenpressung
für das Z`iefziehblechi an einer bestimmten Stelle nicht zu groß wird oid. dgl.
Hierfür könnten, in einfacher Weise auf die Vierkante der Munter q:2 Hebel aufgesetzt
werden, die durch eine Kurve, an den Ständern 15 und 16 befestigt, so gesteuert
werden, da:ß der Federdruck verändert wird, und zwar selbsttätig (Abib,.7).
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Sohlte am Schluiß des Ziehenis ein besonders starker Druck des Blechfesthalters
zweckmä3ig sein, dann kann die eher erwähnte Kurve entsprechend geformt lein. Der
Druck in dem: Zylindern 24, 2,5 steigt diann im gewünschiten Maße an und damit auch
der Blechhalterdruick.
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An Hand einer Skalia kann hiierbei die Höhe desi Druckes abgelesen
werden, und umgekehrt kann nach der Skala der Druck eingestellt werden..
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Bei großen Ziehpresisen mit bereitem, Stößel ist ein Vierpunktantrieb
s owohl für den Ziiehr als auch
für den Blechh@alterstößel erforderlich,
um ein. Ecken auf jeden Fall auszuschließen und dadÜrch einwandfreie Stücl@e zu
erzielen. Eine solcher Antrieb, ist bei. den vorliegeniden Erfindungsgedanken ohne
weiteres dadurch möglich, daß der Antrieb doppelt gewählt wird. In den Abb. ii und!
i2 ist ein Ausführungsbeispiel .davom, dargestellt. Eis ist wieder 15 der linke
Ständer. Zwischen beiden Ständern siind zwei feste Achsen 45, 46 vorgesehen, anderen
Enten je ein: Hauptzahnirad, 47 drehbar angeordnet ist, im ganzen alsoi vier, (s.
Abib,. io).
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An; jedem. Zahnrad 47 sind zwei Exzentiernüsisie 48 und. 49 angegiois'sen
für Druckstelzeni 5.o, 51. Die vier Exzenternüss e mnit vier Druckstelzen 5o treiben
den B,lechhalterstö:ßel- 52, die vier Exzenternizsse 4g mit vier Druckstelzen 5
i den Ziehstößel 53 a. Die Stelzen 5 i sind', direkt ,an den Ziehstößel aasgelenkt,
während erstere, 5o, an Arme 54 :der Schlitten 55, .geführt in Leisten 56, angreifen.
An diese Bolzen; sind die Kolbenistangen 5',7 und 5$ mit Kolben 59 und 6o für dein
Zylinder 61 uasdi 62 mit ihren Sang- und Schwebeventilen aasgelenkt. Der Blechhalters@tößel
52 wird in: an; edlen Ständern vorgesehenen Leisten geführt, während sich wiederum
der Ziehstößel im Blechhalterstöß@el führt.
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Der Antrieb der Hauptzahnräder 47 erfolgt von einem Vorbgielege 6:3
ansi in bekannter Weise durch eineng Elektromoitor.
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Die Wirkungsweisie ist die gleiche, wie bei der Zweipunktpres,se beschrieben.
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An Stelle der zwei. festen Achsen können auch zwei vierfach btekröpfte
Exzenterwel'len genommen; oder ähnliche konstruktive Änderungen getroffen werden.
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Durch diese Erfindung ist erreicht, daß die Höhenlaige des Blechfesbhalters
nachgiebig gesibafet ist, daß Toileramizen der Bileche- ohne Ein fuß. auf den Druck
des Blechfesthalters sind, da die Schwebeventile bei Druckänderung mehr, odIer weniger
abiblasien, auch wenn also die Gefäßiränid'er, ,dicker wenden Daher wird die Beanspruchung,
der' Ziehbleche nach richtiger Eins:tel.lunig,d'es Schwebeventils nicht höher als
zulässig. Die Oberflächendehnung bleibt infolgedessen geringer al,si bei starrer
B:lechfestha,ltung.
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Ma n ,ist endlich in der Lage, vorteilh altere Abstufungen der Züge
zu wählen und auch! geringere B'lechquaditäten zu nehmen. Ein mühsarnes und zeitraubendes
Sortieren der Bleche nach Dicktoileranzen kann entfallen.
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Eine besondere Sichenunig im Presseantrieb, ist !@ nicht mehr nötig,
.denn. diesle ist ein den nach.-giehiigen; Zylindern ohne weiteres gegeJben. Es
kann einte gegenüber :der bekannten, Kniehebelkonstruktiou kleinere Exzentrizität
der Kurbelwelle gewählt werden, und' zwar nur so, groß, wie sie unbedingt der verlangten
Ziehtiefe und einem bequemen Herein- und Herausnehmen .des Ziehbeils entspricht.
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Mit ennnem kleineren Kurbelradius ergibt sich eine nnedri:gere Ziehgeschwindügkeit
als früher. Man kann daher jetzt mehr Hübe in der Minute zugrunde legen, das Arbeitsquantum
also erhöhen.
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Besonders beachtenswert ist, daß der bei jedem neuen Arbeitsotück
immer wieder verschiedene erfoirderliche Haltedruck durch die Feder, leer Schwebeventile
seich genauestens einstellen lüßt. Daher, kann bestes, failtenfreies Erzeugnis gewährleistet
werden.
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In den Zylinderre, wird .der erforderliche überdruck selbst erzeugt,
so, dlaß die Beschaffung eines Kompressioirs oder Rohrleitungen: bei vorhandenem
Kompressor erspart werden kann. Die vorgesehenen Zylinder mit Schwebeventilen sind
Selbisbdruckerzeuger.
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Am Manometer, 64 in Abb-. 6 kann -der jeweilige Überdruck abgelesen
werden (bei Kniehetbelantrieb nicht). Man halt also sofort zum Einshellen einen
Anhalt, falls gleiche Teile später wieder gezogen werden sollen.
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Im ganzen gesehen ist° dein Konstruktion! einfacher und billiger,
in der Bedienung übersichtlicher und, da ;geg@eib,enenfaJlsi bei überlastung keinen
Siicherung ansigewech!selt werden mu;ß, stets In den Abib,ildungien oinid zwei Ausführungsbeispiele
;dargestellt. Man kann aiber, auch einte zwei= fach gekröpfte Kurbelwelle wählen
und den Antrieb für den Blechfesthailber vorm deni Druckstangen aus nehmen oder
ähnliche Änderungen treffen, Maßnahmen, die .ebenfalls unter, den Erfindungsgedanken
fallen.
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Eine Ausführiungsifoirm, die ebenfalls in den Rahmen der, vorliegenden
Erfindung fällt, isst z. B. die, .daß eine besondere Kurbel für den Antrieb des
Blechfestha@dterst reicht vorgesehen wird, sondern das- die Kolbenstangen für die
Zylinder direkt an. dem Ziehsteiißel befestigt sind, wodurch die Konstruktion noch
weiterhin vereinfacht wird.