EP0058827A2

EP0058827A2 - Lever tool

Info

Publication number: EP0058827A2
Application number: EP82100470A
Authority: EP
Inventors: Bernhard Bauer; Armin Olschewski; Herman Hetterich; Peter Horling; Herbert Dobhan; Karlheinz Wagner; Zoltan Laszlofalvi
Original assignee: SKF GmbH; SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1981-02-07
Filing date: 1982-01-23
Publication date: 1982-09-01
Also published as: EP0058827B1; EP0058827A3; JPS57146496A; DE3104274A1; BR8200509A; JPH0228437B2; DE3104274C2

Abstract

1. Lever tool to increase the force of presses and similar equipment, consisting of a retaining plate (2) attached to the ram (1) of the machine, a moving tool part (14) attached thereto and a receiving plate (4) for a stationary tool part (12), where the load is centrally applied via the retaining plate in axial direction of both tool parts, characterized in that the moving tool part (14) is supported in a pivot (5) arranged between the ends of a lever (7), one end (8) of which is articulated at the retaining plate (2) whilst the other end (8') is articulated at the receiving plate (4).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hebelwerkzeug zur Steigerung der Kraft bei Pressen und dgl., bestehend aus einer am Stößel der Maschine befestigten Halteplatte, aus einem damit verbundenen beweglichen Werkzeugteil und aus einer Aufnahmeplatte für ein feststehendes Werkzeugteil.The invention relates to a lever tool for increasing the force in presses and the like. Consisting of a holding plate fastened to the ram of the machine, a movable tool part connected thereto and a receiving plate for a stationary tool part.

Eine Presse zum Stanzen, Prägen, Tiefziehen und dgl. besteht unter anderem aus einem auf verschiedene Art angetriebenen Stößel und einer mit dem Gestell verbundenen Grundplatte. Stößel und Grundplatte haben Einrichtungen zur Aufnahme von auswechselbaren Werkzeugen. Die Nutzbarkeit der Presse wird unter anderem begrenzt durch die max. Preßkraft und den Hub. Die von der Industrie benötigten Maschinen werden aus Kostengründen bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit meist den laufenden Produkten gemäß angeschafft. Nicht selten fallen unerwartet Produkte an, die mit den vorhandenen maschinellen Einrichtungen nicht mehr bearbeitet werden können, weil die Anforderungen die technischen Daten überschreiten. Das ist besonders oft bezüglich der verfügbaren Preßkraft der Fall.A press for punching, embossing, deep drawing and the like consists, among other things, of a ram driven in various ways and a base plate connected to the frame. The plunger and base plate have facilities for holding interchangeable tools. The usability of the press is limited by the max. Pressing force and the stroke. For cost reasons, the machines required by industry are usually purchased in accordance with the current products in terms of their performance. It is not uncommon for products to arise unexpectedly, which can no longer be processed with the existing machine equipment because the requirements exceed the technical data. This is particularly often the case with regard to the available pressing force.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Hilfseinrichtung für Pressen zu schaffen, mit der die am Werkzeug wirksame Preßkraft erhöht werden kann, ohne größere Veränderungen an der Presse vornehmen zu müssen.The object of the invention is to provide a simple auxiliary device for presses with which the pressing force effective on the tool can be increased without having to make major changes to the press.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das bewegliche Werkzeugteil in einem zwischen den Enden eines Hebels angeordneten Drehpunkt gelagert ist, von dem ein Ende gelenkig mit der Halteplatte und das andere Ende gelenkig mit der Aufnahmeplatte verbunden sind.The object is achieved in that the movable tool part is mounted in a pivot point arranged between the ends of a lever, one end of which is articulated to the holding plate and the other end of which is articulated to the receiving plate.

Mit dieser einfachen Ausführung wird nach dem Hebelgesetz eine Erhöhung der am Werkzeug wirksamen Preßkraft erzielt. Die Krafteinleitung erfolgt durch den Stößel über die daran befestigte Halteplatte auf das eine Ende des Hebels, der über ein Drehgelenk mit der Halteplatte verbunden ist. Das andere Ende des Hebels ist über ein weiteres Drehgelenk mit der Aufnahmeplatte verbunden. Zwischen den Enden des Hebels ist ein weiterer Drehpunkt angeordnet, an dem das bewegliche Werkzeugteil gelagert ist. Wenn sich dieser Drehpunkt genau in der Mitte zwischen den Enden des Hebels befindet, erfolgt nach dem Hebelgesetz eine Verdoppelung der am Angriffspunkt des Stößels eingeleiteten Kraft am beweglichen Werkzeugteil. Je nach Anordnung dieses Drehpunktes kann der Faktor der Krafterhöhung beliebig verändert werden. Bei dieser einfachen Maßnahme muß jedoch hingenommen werden, daß sich der Hub des beweglichen Werkzeugteiles mit dem Faktor der Krafterhöhung reduziert. Dieser Nachteil wirkt sich jedoch in den meisten Fällen nicht störend aus, da die Pressen konstruktiv für einen relativ großen Hub des Stößels ausgelegt sind. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist mindestens eines der Enden des Hebels über Ausgleichsarme mit der Halteplatte bzw. mit der Aufnahmeplatte gelenkig verbunden.With this simple design, an increase in the effective pressing force on the tool is achieved according to the lever law. The force is applied by the plunger via the holding plate attached to it on one end of the lever, which is connected to the holding plate via a swivel joint. The other end of the lever is connected to the mounting plate via a further swivel joint. Another pivot point is arranged between the ends of the lever, on which the movable tool part is mounted. If this fulcrum is located exactly in the middle between the ends of the lever, the force introduced at the point of application of the ram is doubled on the movable tool part according to the lever law. Depending on the arrangement of this fulcrum, the factor of increasing the force can be changed as desired. With this simple measure, however, it must be accepted that the stroke of the movable tool part is reduced by the factor of the increase in force. However, this disadvantage does not have a disruptive effect in most cases, since the presses are designed for a relatively large stroke of the ram. According to a further feature of the invention, at least one of the ends of the lever is connected in an articulated manner to the holding plate or to the receiving plate via compensating arms.

Mit dieser Maßnahme wird die horizontale Verlagerung der Drehpunkte an den Enden des Hebels im gesamten Hubbereich des Stößels ausgeglichen.This measure compensates for the horizontal displacement of the pivot points at the ends of the lever in the entire stroke range of the ram.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Drehpunkt wahlweise an verschiedenen Stellen zwischen den Enden des Hebels angeordnet.In another embodiment, the fulcrum is optionally located at different locations between the ends of the lever.

Dadurch kann auf einfache Weise das Maß der Krafterhöung eingestellt und dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden. Fällt der Drehpunkt für das bewegliche Werkzeugteil mit dem mit der Halteplatte verbundenen Ende des Hebels zusammen, wird keine Krafterhöhung erzielt und am beweglichen Werzeugteil ist die Preßkraft des Stössels wirksam. Liegt der Drehpunkt in der Mitte des Hebels verdoppelt sich die Preßkraft und kann durch Verlegung des Drehpunktes in Richtung zum anderen, mit der Aufnahmeplatte verbundenen Ende des Hebels weiter gesteigert werden.As a result, the degree of force increase can be set in a simple manner and adapted to the respective application. If the pivot point for the movable tool part coincides with the end of the lever connected to the holding plate, no increase in force is achieved and the pressing force of the ram is effective on the movable tool part. If the fulcrum lies in the middle of the lever, the pressing force doubles and can be further increased by moving the fulcrum towards the other end of the lever connected to the mounting plate.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführung ist die Aufnahmeplatte für das feststehende Werkzeugteil getrennt vom Gestell ausgebildet.In another embodiment according to the invention, the receiving plate for the stationary tool part is formed separately from the frame.

Oftmals ist die Stabilität des Pressengestells nicht ausreichend, so daß dieses durch geeignete Maßnahmen verstärkt werden muß. Eine Möglichkeit besteht darin, für die Aufnahme des feststehenden Werkzeugteils eine getrennte, den Anforderungen entsprechende Platte vorzusehen. An dieser ist das Hebelende, beispielsweise über einen oben genannten Ausgleichsarm befestigt. Die Aufnahmeplatte selbst ist lösbar am Pressengestell verankert. Die durch das erfindungsgemäße Hebelwerkzeug gewonnene Preßkraft wird in diesem Fall als Zugkraft über den Ausgleichsarm auf die getrennte Aufnahmeplatte übertragen, so daß keinerlei Überlastung des Pressengestells auftritt.The stability of the press frame is often not sufficient, so that this must be reinforced by suitable measures. One way is for the inclusion of the fixed tool part to provide a separate plate that meets the requirements. The lever end is attached to this, for example via an above-mentioned compensating arm. The mounting plate itself is detachably anchored to the press frame. In this case, the pressing force obtained by the lever tool according to the invention is transmitted as a tensile force via the compensating arm to the separate mounting plate, so that no overloading of the press frame occurs.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind mindestens zwei symmetrisch zur Achse der Werkzeugteile angeordnete Hebel vorgesehen.According to a further feature of the invention, at least two levers arranged symmetrically to the axis of the tool parts are provided.

Dadurch kann bei relativ hohen Kräften eine sinnvolle Aufteilung erfolgen, so daß die einzelnen Drehpunkte nur einen entsprechenden Anteil der Gesamtkraft übertragen müssen und deshalb auch schwächer ausgeführt werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei gleichmäßiger Aufteilung mehrerer Hebel um die Achse der Werkzeuge gleichzeitig eine gute Führung des beweglichen Werkzeugteiles erfolgt.This allows a reasonable division at relatively high forces, so that the individual pivot points only have to transmit a corresponding proportion of the total force and can therefore also be made weaker. Another advantage is that with a uniform distribution of several levers around the axis of the tools, good guidance of the movable tool part takes place at the same time.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung ist eine in Richtung des Stößels verlaufende Axialführung vorgesehen.In a further embodiment according to the invention, an axial guide running in the direction of the tappet is provided.

Für Anwendungsfälle, bei denen die beiden Werkzeugteile sehr genau achsgleich miteinander zusammenarbeiten müssen, beispielsweise beim Stanzen, wird das Hebelwerkzeug mit einer zusätzlichen Axialführung für das bewegliche Werkzeugteil versehen. Beispielsweise wird in Verlängerung des Stößels ein Führungsbolzen angebracht, auf dem das bewegliche Werkzeugteil in axialer Richtung gleiten kann. Die Hebel haben dann nurmehr die Aufgabe der Kraftübertragung.For applications in which the two tool parts have to work together very precisely, for example when punching, the lever tool is provided with an additional axial guide for the movable tool part. For example, a guide pin is attached to the extension of the plunger, on which the movable tool part can slide in the axial direction. The levers then only have the task of power transmission.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bilden die Halteplatte, die Aufnahmeplatte, die beiden Werkzeugteile, die Hebel und die Ausgleichsarme eine auswechselbare Einheit.According to a further feature of the invention, the holding plate, the receiving plate, the two tool parts, the levers and the compensating arms form a replaceable unit.

Diese bevorzugte Ausführung kann mit wenigen Handgriffen in die Presse eingebaut werden. Die Kraftverhältnisse sind auf die beiden Werkzeugteile und auf das herzustellende Werkstück abgestimmt. Somit kann ein allseits optimiertes Hebelwerkzeug als Wechselkomponente vorgesehen werden.This preferred version can be installed in the press in a few simple steps. The force ratios are matched to the two tool parts and the workpiece to be manufactured. A lever tool that is optimized on all sides can thus be provided as an exchangeable component.

Die Erfindung zeigt eine für viele Fälle einsetzbare Lösung, die insbesondere dann wirtschaftlich wirksam ist, wenn die vorhandenen maschinellen Einrichtungen hinsichtlich Kraftreserven überfordert sind.The invention shows a solution which can be used in many cases and which is economically effective in particular when the existing mechanical devices are overwhelmed with regard to power reserves.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele beschrieben.The invention is described below with reference to the examples shown in the drawing.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Hebelwerkzeug mit zwei Hebeln und Ausgleichsarmen in Seitenansicht und
Fig. 2 ein Hebelwerkzeug mit vier Hebeln und Ausgleichsarmen in Draufsicht.

Show it:

Fig. 1 shows a lever tool with two levers and compensating arms in side view
Fig. 2 shows a lever tool with four levers and compensating arms in plan view.

Fig. 1 zeigt ein Hebelwerkzeug, beispielsweise für eine vertikal arbeitende Presse. In der linken Bildhälfte ist der Stößel 1 abgesenkt, während die rechte Bildhälfte die Ausgangsposition darstellt.Fig. 1 shows a lever tool, for example for a vertical press. In the left half of the picture is the Ram 1 lowered, while the right half of the picture represents the starting position.

Das Hebelwerkzeug besteht im wesentlichen aus einer Halteplatte 2, einem Werkzeughalter 3, einer Aufnahmeplatte 4 und aus einer nachstehend näher beschriebenen Hebelmechanik. Am Werkzeughalter 3 sind zwei diametral gegenüberliegende Drehpunkte 5 vorgesehen, die über Bolzen 6 die Lagerstellen von zwei gleich ausgebildeten Hebeln 7 bilden. Der entsprechende Drehpunkt 5 am Hebel 7 ist in der Mitte zwischen den Enden 8,8' angeordnet. Das Ende 8 ist gelenkig mit der Halteplatte 2 über einen Ausgleichsarm 9 verbunden, dessen Endpunkte ebenfalls über Bolzen 6 gelenkig gelagert sind. Das andere Ende 8' des Hebels 7 ist über einen weiteren Ausgleichsarm 9' in gleicher Art gelenkig mit der Aufnahmeplatte 4 verbunden. Die Ausgleichsarme 9,9' haben die Aufgabe, bei Bewegung des Hebels 7 um seinen mittleren Drehpunkt 5 die relative horizontale Verlagerung der Enden 8,8' auszugleichen. Dies geht deutlich beim Vergleich der rechten mit der linken Bildhälfte hervor.The lever tool consists essentially of a holding plate 2, a tool holder 3, a receiving plate 4 and a lever mechanism described in more detail below. On the tool holder 3, two diametrically opposed pivot points 5 are provided which, via bolts 6, form the bearing points of two levers 7 of the same design. The corresponding pivot point 5 on the lever 7 is arranged in the middle between the ends 8, 8 '. The end 8 is articulated to the holding plate 2 via a compensating arm 9, the end points of which are also articulated via bolts 6. The other end 8 'of the lever 7 is articulated to the mounting plate 4 in the same way via a further compensating arm 9'. The compensating arms 9, 9 'have the task of compensating for the relative horizontal displacement of the ends 8, 8' when the lever 7 moves about its central pivot point 5. This is clear when comparing the right half with the left half.

Die Aufnahmeplatte 4 ist über Schrauben 10 fest mit dem Gestell 11 der Presse verbunden und weist ein feststehendes Werkzeugteil 12 auf. Die Halteplatte 2 ist fest mit dem Stößel 1 der Presse verbunden. Der Stößel 1 ist axial durch Gleitbolzen 13 verlängert, auf denen der Werkzeughalter 3 axial geführt ist. Der Werkzeughalter 3 nimmt ein bewegliches Werkzeugteil 14 auf.The mounting plate 4 is firmly connected to the frame 11 of the press by means of screws 10 and has a fixed tool part 12. The holding plate 2 is firmly connected to the plunger 1 of the press. The plunger 1 is axially extended by sliding bolts 13 on which the tool holder 3 is guided axially. The tool holder 3 receives a movable tool part 14.

Während des Betriebes wirkt durch den Stößel 1 der Presse über die Halteplatte 2 und die Ausgleichsarme 9 die Preßkraft auf die innenliegenden Enden 8 der Hebel 7 ein. Da die äußeren Enden 8' der Hebel 7 über die Ausgleichsarme 9' mit der Aufnahmeplatte 4 verbunden ist und seine Lage in Richtung der Preßkraft nicht verändern kann, ist der Abstand zwischen den Enden 8,8' der Kraftarm der Hebel 7. Der Lastarm ist im dargestellten Beispiel die Hälfte des Kraftarmes und wird durch den Abstand zwischen dem mittleren, mit dem Werkzeughalter verbundenen Drehpunkt 5 und den äußeren Enden 8' gebildet. Da das Verhältnis zwischen Kraftarm und Lastarm 2:1 ist, wirkt über den mittleren Drehpunkt 5 der Hebel 7 auf den Werkzeughalter 3 die doppelte, vom Stößel 1 aufgebrachte Preßkraft ein. Die mit der Aufnahmeplatte 4 verbundenen äußeren Ausgleichsarme 9' werden dabei auf Zug beansprucht und müssen die Kräftedifferenz ableiten. Die Aufnahmeplatte 4 wird deshalb auf Biegung beansprucht und ist hinsichtlich ihrer Festigkeit so ausgelegt, daß die zusätzliche, infolge der Krafterhöhung auftretende Belastung vom Gestell 11 der Presse ferngehalten wird.During operation, the press acts through the plunger 1 of the press via the holding plate 2 and the compensating arms 9 force on the inner ends 8 of the lever 7. Since the outer ends 8 'of the lever 7 are connected to the mounting plate 4 via the compensating arms 9' and cannot change their position in the direction of the pressing force, the distance between the ends 8, 8 'is the force arm of the lever 7. The load arm is in the example shown half of the power arm and is formed by the distance between the center pivot point 5 connected to the tool holder and the outer ends 8 '. Since the ratio between the force arm and the load arm is 2: 1, the lever 7 acts on the tool holder 3 via the center pivot 5, twice the pressing force applied by the plunger 1. The outer compensating arms 9 'connected to the mounting plate 4 are subjected to tension and must derive the difference in forces. The receiving plate 4 is therefore subjected to bending and is designed with regard to its strength so that the additional, occurring due to the increase in force from the frame 11 of the press is kept away.

Das in Fig. 2 dargestellte Hebelwerkzeug unterscheidet sich von dem anhand von Fig. 1 beschriebenen nur durch die symmetrische Anordnung von vier Hebeln 7 mit den entsprechenden Ausgleichsarmen 9. Der Werkzeughalter 3 weist an der Stelle der Drehpunkte 5 durchgehende für jeweils zwei Hebel 7 wirksame Bolzen 15 auf. In gleicher Art sind die entsprechenden Drehpunkte von je zwei Ausgleichsarmen 9 und 9' durch gemeinsame Bolzen 16 mit den Hebeln 7 verbunden. Zwischen den Gleitbolzen 13 sind die Werkzeugteile 12,14 angeordnet.The lever tool shown in FIG. 2 differs from the one described with reference to FIG. 1 only in the symmetrical arrangement of four levers 7 with the corresponding compensating arms 9. The tool holder 3 has continuous bolts for two levers 7 in place of the pivot points 5 15 on. In the same way, the corresponding pivot points of two compensating arms 9 and 9 'are connected to the levers 7 by common bolts 16. The tool parts 12, 14 are arranged between the sliding bolts 13.

Es ist denkbar, daß Hilfseinrichtungen, wie sie das erfindungsgemäße Hebelwerkzeug darstellt, bei allen maschinellen und manuellen Funktionen eingesetzt werden können, bei denen eine linear wirkende Kraft erzeugt werden muß.It is conceivable that auxiliary devices, such as those represented by the lever tool according to the invention, can be used in all machine and manual functions in which a linear force has to be generated.

Claims

1. Lever tool for increasing the force in presses and the like., Consisting of a holding plate attached to the ram of the machine, from an associated movable tool part and from a receiving plate for a fixed tool part, characterized in that the movable tool part (14) in one between the ends of a lever (7) arranged pivot point (5) is mounted, one end (8) of which is articulated to the holding plate (2) and the other end (8 ') of which is articulated to the receiving plate (4).

2. Lever tool according to claim 1, characterized in that at least one of the ends (8, 8 ') of the lever (7) is articulated via compensating arms (9, 9') with the holding plate (2) or with the receiving plate (4) .

3. Lever tool according to claims 1 or 2, characterized in that the pivot point (5) optionally at ver different locations between the ends (8,8 ') of the lever (7) is arranged.

4. Lever tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that the receiving plate (4) for the fixed tool part (12) is formed separately from the frame (11).

5. Lever tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least two, symmetrically to the axis of the tool parts (12, 14) arranged lever (7) are provided.

6. Lever tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that for the movable tool part (14) in the direction of the plunger (1) extending axial guide (13) is provided.

7. Lever tool according to one of claims 1 to 6, characterized in that the holding plate (2), the receiving plate (4), the two tool parts (12, 14), the lever (7) and the compensating arms (8) are a replaceable unit form.