DE972615C - Ziehpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Ziehpressen, insbesondere Kurbelziehpressen, die für das Ziehen langer Hohlkörper (Hülsen) verwendet werden sollen.

Die Kurbelziehpressen üblicher Bauart haben bei der Verwendung zum Ziehen langer Hohlkörper drei besonders schwerwiegende Nachteile:

Der Hauptnachteil ist, daß der Stempel ungefähr mit seiner höchsten Geschwindigkeit auf das Werkstück auftrifft und den Ziehvorgang mit abfallender Ziehgeschwindigkeit durchführt, während es für diesen gerade umgekehrt günstig wäre, mit langsamer Ziehgeschwindigkeit zu beginnen und diese erst allmählich auf Höchstgeschwindigkeit zu steigern. Auf jeden Fall darf zum Vermeiden des »Ausstanzens« eine bestimmte Anfangsgeschwindigkeit beim Auftreffen nicht überschritten,

d. h., die Presse muß mit ihrer Höchstgeschwindigkeit des Stößels gerade dieser geringen Auftreffgeschwindigkeit angepaßt werden. Dieser Nachteil läßt sich deshalb nicht vermeiden, weil etwa die Hälfte des durch die Kurbelbewegung erzeugten Arbeitshubes für das Eintauchen des Stempels in die Höhlung des Arbeitsstückes, der Vorstadie, verbraucht wird. Für den Ziehvorgang steht nur noch der zweite Teil des Hubes zur Verfügung. Aus dieser Tatsache erklärt sich auch der weitere, für den Bau der Pressen schwerwiegende Nachteil, daß der gerade zu Beginn des Ziehvorganges verlangte Pressendruck von der Kurbel in ihrer ungünstigsten Stellung, nämlich derjenigen mit der weitesten Kurbelausladung, aufgebracht werden muß. Auch der dritte der angedeuteten Nachteile läßt sich aus den geschilderten Umständen ab-

leiten: Der Hub der Presse muß mehr als die doppelte Höhe des Arbeitsstückes betragen.

Um diese Nachteile auszuschalten, ist bereits eine besondere Bauart einer Ziehpresse, insbesondere einer Kurbelpresse, vorgeschlagen worden, bei der ein das Ziehwerkzeug tragender Schlitten oder Hauptstößel über ein Kniegelenk mit der Treibstange eines Kurbeltriebes verbunden ist. Das Kniegelenk wird nun über ein Gestänge, das mit ίο einem Rollenhebel auf einer mit dem Kurbeltrieb umlaufenden Kurvenscheibe abläuft, so gesteuert, d. h. gestreckt oder gebeugt, daß der Schlitten eine zusätzliche Bewegung zu der ihm von der Treibstange erteilten Bewegung ausführt. Diese Bewegung ist dabei so, daß die Treibstange beim Vorwärtshub verlängert und beim Rückwärtshub verkürzt wird. Damit kann der Schlitten oder Hauptstößel bei Beginn des Vorwärtshubes mit seinem Werkzeug in ein hohles Werkstück eintauchen, so ao daß der harte Aufschlag auf dem Boden des Werkstückes ganz oder mindestens teilweise vermieden wird, und durch das zusätzliche Zurückziehen des Schlittens wird der nutzbare Hub der Presse wesentlich erhöht. Diese bekannte Kurbelpresse hat jedoch den Nachteil, daß während des eigentlichen Arbeitshubes, d. h. während der Verformungsarbeit am Werkstück, die Verbindung zwischen dem Schlitten und der Treibstange des Kurbeltriebes über zwei Kniegelenkhebel erfolgt, die jeweils an den Schlitten bzw. die Treibstange und außerdem am Kniepunkt aneinander angelenkt sind. Fluchten nun alle diese Gelenke genau miteinander, so ergibt sich eine Gleichgewichtslage, die durch eine geringe Bewegung eines Gelenkes gestört wird, oder es muß das Kniegelenk über die Strecklage hinaus durchgedrückt werden. Dies letztere Hilfsmittel ist jedoch wegen der dadurch sich ergebenden entgegengesetzten Bewegung des" Schlittens und damit des Werkzeuges und vor allem wegen der beim Weitergeben des axialen Preßdruckes auftretenden Querkraft ungünstig.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es~ bei Ziehpressen, insbesondere Kurbelziehpressen, mit einem Hauptstößel und einem diesen Hauptstößel in Zustellrichtung verlängernden, als Werkzeug oder Werkzeugträger arbeitenden Hilfsstoßel, Avelcher dem Hauptstößel gegenüber in der Hauptstößellängsachse beweglich ist und dessen Bewegung von derjenigen des Hauptstößels oder seines Antriebes mindestens mittelbar zwangläufig so abgeleitet ist, daß er während der Arbeitsperiode eine im Takt der Hauptstößelbewegung selbsttätig gesteuerte Gleichlaufbewegung mit dem Hauptstößel ausführt, gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der im Hauptstößel geführte Hilfsstoßel während der Gleichlaufbewegung mit dem Hauptstößel mit diesem durch eine formschlüssige Verriegelung verbunden ist. Allein schon durch die Führung des Hilfsstößels im Hauptstößel ist eine günstige Druckübertragung geschaffen, ohne daß irgendwelche Querdrücke auftreten können. Außerdem ergibt sich durch die formschlüssige Verriegelung eine solche Verbindung zwischen dem Hilfsstoßel und dem Hauptstößel, daß diese beiden Teile während des eigentliehen Arbeitshubes, d. h. während der Verformungsarbeit, als eine gemeinsam bewegbare Baueinheit betrachtet werden können.

In der Zeichnung ist an einem Ausführungsbeispiel das Wesen der Erfindung erläutert. 7"

Fig. ι zeigt ein Diagramm der Hubbewegung des Hilfsstößels und des Hauptstößels bei den einzelnen Winkelstellungen der Kurbel. Darunter ist für einige besonders bezeichnende Stellungen, die der jeweiligen Kurbelstellung (Abszisse des Diagramms) entsprechende Stößelstellung noch schaubildlich dargestellt und das Einführen der A⁷Orstadie gezeigt;

Fig. 2 zeigt Stößel und Stößelführung einer Presse mit einem Steuerungsmechanismus, zu dem Fig. 3 einen Querschnitt wiedergibt. Fig. ι zeigt, daß bei der Kurbelstellung o°, die in diesem Falle den unteren Totpunkt bedeutet, sowohl der hohle Hauptstößel H als auch der in ihm geführte Hilfsstößel7i in unterster Stellung stehen, bei der der Hilfsstoßel fast ganz durch den Ziehring hindurchreicht (Diagrammkurven beide im O-Punkt). Bei einer Kurbeldrehung von 30⁰ nach .rechts ist ein leichtes Anheben beider Stößel H und h zu bemerken, ohne daß sie sich gegeneinander verstellt hätten (Kurven decken sich noch). Bei 6o° Kurbelwinkel hat sich der Hauptstößel weiter angehoben. Außerdem hat der Hilfsstoßel, der die Hauptstößelbewegung immer mitmacht, sich auch noch selbst im Hauptstößel angehoben. Im Diagramm ist dies an einer Gabelung der für Haupt- und Hilfsstoßel getrennt eingezeichneten Hubverlaufskurven H und h zu erkennen. Bei 90⁰ setzt sich diese überlagerte Bewegung rasch fort und erreicht etwa bei 120⁰ diejenige Stellung, bei der der HilfsStößel ganz in den Hauptstößel hineingezogen ist (Kurve h weit über H). Während des nun folgenden Kurbelweges zwischen 120 und i8o°, also noch während des Rückhubs, hebt sich der Hauptstößel noch um geringe Beträge an. Der Hilfsstoßel bewegt sich aber bereits wieder vor und taucht dabei in die bei der Kurbelstellung 120⁰ zugeführte Vorstadie s. Dadurch ergibt sich bei der Kurbelstellung im oberen Totpunkt (i8o°), daß der" Hilfsstoßel bereits vollständig in das Werkstück eingetaucht und dieses auf den Ziehring aufgesetzt ist (Kurve h mündet wieder in H). Von diesem Augenblick ab ist der Hilfsstoßel mit dem Hauptstößel verriegelt, so daß die vereinigten Diagrammlinien h und H sich von nun ab vollkommen decken. Für den Vorwärtshub sind nur noch drei Einzelstellungen der vereinigten Stößel angedeutet, aus denen aber erkennbar ist, daß der Ziehvorgang unmittelbar nach Durchlaufen des obersten Totpunktes beginnt, also mit einer Geschwindigkeit, die praktisch gleich Null ist und mit einer Kurbelstellung bei geringster Kurbelausladung. Der höchste zu überwindende Arbeitsdruck tritt gleich bei Ziehbeginn auf und kann also unter besonders günstigen Bedingungen aufgebracht werden.

In Fig. 2 ist die Stößelführung nur ganz grob bei ι angedeutet. Der Pressenunterteil 2 trägt den Ziehring 3. In der Stößelführung 1 bewegt sich der durch das Kurbelgetriebe 4 angetriebene Hauptstößel 5. Er ist hohl und führt mit seiner Innenbohrung den verdickten Kopf des Hilfsstößels 6. Am Hauptstößel S ist seitlich, durch einen Längsschlitz aus der Führung 1 herausragend, ein Tragarm 7 angeschraubt, der im gezeichneten Beispiel die Form einer dreieckigen Konsolplatte hat. An der Spitze dieser Platte 7 ist eine Kurbelschwinge 8 angelenkt. Sie greift mit ihrem anderen Ende am Hilfsstößel 6 an. Außerdem ist an dieser Platte eine Kurbelscheibe 9 frei drehbar gelagert, die mit ihrem Kurbelzapfen 10 in einen Längsschlitz der Kurbelschwinge 8 eingreift. Diese Kurbelschwinge bildet mit ihrem Umfang zugleich eine steuernde Kurvenscheibe, die mit einen Steuernocken 11 über einen Winkelhebel 12, eine Stange 13 und einen weiteren Winkelhebel 14 auf ein Verriegelungsorgan 15 wirkt, durch das der Hauptstößel 5 mit dem Hilfsstößel 6 verriegelt werden kann.

Auf der anderen Seite der Platte 7 sitzt frei drehbar auf der Welle der Kurbelscheibe 9 ein Zahnrad 10. Eine auf ihm angelenkte Sperrklinke 17 greift dabei in ein auf der Welle der Kurbelscheibe 9 fest verkeiltes Sperrad 18.

Am bei 19 angedeuteten Pressengestell ist eine Zahnstange 20 so vorgesehen, daß sie beim Vor- und Rückgang des Hauptstößels mit dem vorbeigehenden Zahnrad 16 kämmt und diesem etwa eine Umdrehung erteilt. Die Sperrklinke 17 und Sperrzähne sind dabei so angeordnet, daß sie nur beim Rückwärtshub die Zahnstange 20 mit dem Zahnrad 16 kuppeln und dadurch der Kurbelscheibe 9 eine Umdrehung erteilen.

Während dieser einzigen Umdrehung, also während des Rückhubes des Hauptstößels S geschieht folgendes: Der Steuernocken 11 löst über das Gestänge 12, 13 und 14 den Verriegelungsbolzen 15. Die Schwinge 8 schwingt nach oben und wieder zurück und nimmt dabei den Hilfskolben 6 einmal zurück und wieder vor. Am Ende der Vorwärtsbewegung rastet der wieder freigegebene Verriegelungsbolzen 15 wieder ein und verriegelt so Haupt- und Hilfsstößel.

Es sind selbstverständlich noch sehr viele andere Möglichkeiten für die Relativbewegung von Hilfs- und Hauptstößel gegeben. Auf rein mechanischem Weg kann man z. B. noch an eine Kurvensteuerung

denken. Es ist aber ebensogut z. B. eine hydraulische, pneumatische, elektrische oder an eine mechanische mit Servomotorwirkung denkbar, ohne daß dabei der Bereich der Erfindung verlassen 55 wird.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Ziehpresse, insbesondere Kurbelziehpresse, mit einem Hauptstößel und einem diesen Hauptstößel in Zustellrichtung verlängernden, als Werkzeug oder Werkzeugträger arbeitenden Hilfsstößel, welcher dem Hauptstößel gegenüber in der Hauptstößellängsachse beweglich ist und dessen Bewegung von derjenigen des Hauptstößels oder seines Antriebes mindestens mittelbar zwangläufig so abgeleitet ist, daß er während der Arbeitsperiode eine im Takt der Hauptstößelbewegung selbsttätig gesteuerte Gleichlaufbewegung mit dem Hauptstößel ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß der im Hauptstößel (5) geführte Hilfsstößel (6) während der Gleichlaufbewegung mit dem Hauptstößel (5) mit diesem durch eine formschlüssige Verriegelung (Bolzen 15) verbunden ist.
2. 2. Ziehpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Hauptstößel (5) eine Kurbelschwinge (8) so gelagert ist, daß sie von einem feststehenden Organ (20) beim Vorbeigehen während des Rückhubes verstellt wird und dabei auf den Hilfsstößel (6) wirkt.
3. 3. Ziehpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelschwinge (8) am Ende eines seitlich am Hauptstößel befestigten Armes (7) schwenkbar gelagert ist, auf dem sich auch ein mit einer am Pressengestell (20) festen Zahnstange (19) zusammenarbeitendes Zahnrad (16) dreht, das seine Drehung über ein Gesperre (17, 18) in nur einer Drehrichtung auf einen in den Längsschlitz der Schwinge (8) greifenden Kurbelzapfen (10) überträgt.
4. 4. Ziehpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (16) durch seine Drehung auch auf eine Kurvenscheibe (9, 11) zur Steuerung der Stößelverriegelung (15) wirkt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschrift Nr. 598 030.

   100 Entgegengehaltene ältere Patente:

   Deutsches Patent Nr. 883 582.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   909 582/28 8.59