EP0605698A1 - Gelenkhebelpresse. - Google Patents

Gelenkhebelpresse.

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EP0605698A1
EP0605698A1 EP93915968A EP93915968A EP0605698A1 EP 0605698 A1 EP0605698 A1 EP 0605698A1 EP 93915968 A EP93915968 A EP 93915968A EP 93915968 A EP93915968 A EP 93915968A EP 0605698 A1 EP0605698 A1 EP 0605698A1
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EP
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press
articulated
lever
articulated lever
base plate
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EP93915968A
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EP0605698B1 (de
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Siegfried Mueller
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LENHAUSER HAMMERWERK GmbH
Original Assignee
LENHAUSER HAMMERWERK GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/02—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by lever mechanism
    • B30B1/08—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by lever mechanism operated by fluid-pressure means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0076—Noise or vibration isolation means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/04—Frames; Guides

Definitions

  • the object of the invention consists in the constructive design of an articulated lever press, which in principle can be used as versatile as possible in the field of non-cutting forming technology.
  • the articulated lever press according to the invention has a known C-frame, double-column design.
  • a basic guide body is provided, which is arranged between the two upright cheeks and forms a unit with the press foot. Otherwise, however, there is no connection whatsoever between the guide cheeks, which are loaded by the pressing force, and the upper press part. If the stand is displaced by the pressing force and reaction forces, the guidance separate from the stand remains unaffected.
  • the guide can be designed as a sixfold flat guide with a wrap-around, in which each guide track guides the plunger only in one direction, while the guide track has freedom in the other direction. This will e.g. with heating and the associated enlargement, the plunger is always guided exactly without jamming.
  • the guideways of the ram guide are designed so that the space above the press table is not limited by the protruding guide parts. This has the advantage that tool parts that protrude beyond the ram surface, the Do not restrict the tappet stroke or significantly shorten the guideways and thus adversely affect the guiding properties.
  • the ram is fully guided at the level of the ram surface.
  • the ram guidance can also be continued below the ram surface.
  • the tappet drive is a combination of toggle lever and lever function, the two functions taking place in succession.
  • the toggle lever function first has an effect on the closing movement. If the toggle lever comes into an approximate stretched position, it no longer creates a path, because the transmission ratio goes towards infinity. In this situation, the lever takes over the rest of the nominal force range. This is traversed with a constant transmission ratio and is determined by the position of the lever around the horizontal. The possible swivel angle is around 20 ° in front of and behind the horizontal position. The angular position is determined by the work task. With small nominal force paths, an eccentric lever can also be used instead of a lever.
  • An overload safety device as is often required in mechanical presses with a changing transmission ratio according to the prior art, generally does not need to be installed in a press according to the invention.
  • a gear ratio is constant in the nominal force range.
  • the maximum force is determined by the force of the pressure medium damper.
  • the pressure medium is set to the highest system pressure by means of a pressure relief valve. This also determines the greatest ram force. Due to the lack of breakage protection, a weak point has been removed from the ram drive.
  • the arrangement of a vertical pressure medium connection in connection with the kinematics k of the articulated lever drive means that A mechanical drive is possible in a confined space, which allows strokes over 300 mm with a large nominal force travel up to approx. 100 mm.
  • the stator damping according to the invention consists of a pressure stamp and a pressure medium cylinder with the associated valves and accumulators.
  • the stand damping function is initiated by the spring opening of the stand under load.
  • the printing stamp is still unloaded at this time.
  • a movement arises between the loaded stand and the unloaded pressure stamp, which allows pressure medium to flow into the mounted cylinder, which is available in a memory.
  • the pressurized pressure medium can only escape via a throttle due to the circuit.
  • the stand releases the stored voltage in a controlled manner.
  • Damping the stand does not require additional energy. It is even possible to recover the spring energy on a case-by-case basis.
  • the guide base body which is oriented exclusively on the press foot in conjunction with the articulated lever drive described, compensates for the unilateral expansion of the tool space in the event of eccentric loading in the longitudinal direction of the ram by relocating the press upper part.
  • a two-point bearing or a multi-point bearing of the ram in connection with a ram guide separate from the stand and in connection with a specific drive system results in an inevitable, active compensation of the tilting and the displacement of the ram . Due to the associated guide shifting and stand shifting, the tool room remains active independently and is maintained in parallel solely through its own kinematics.
  • Fig. 1 shows a side view of an articulated lever press according to the invention
  • Fig. 2 is a front view
  • Fig. 3 shows a section along III-III of Fig. 2;
  • Fig. 4 is a vertical section according to IV-TV of Fig. 2;
  • Fig. 5 is a detail section along V-V of Fig. 4;
  • Fig. 6 is a section along VI-VI of Fig. 4;
  • FIG. 7 is a view along VII of FIG. 4.
  • the articulated lever press according to the invention has a frame also consisting of a base plate 10, two side walls 11
  • the frame has a cover 14 above the work area and is designed as a C-stand.
  • FIGS. 3 and 4 The structural design of the box-shaped tappet as a carrier of the pressing tool results from FIGS. 3 and 4.
  • a lower plate 31 is provided, a front plate 32 and side walls 33 and intermediate walls 34.
  • a guide body 20 is provided on the table 13, with two guideways 21, namely two lateral guideways 21a and a central guideway 21b, on which the plunger is supported by means of a slide 22 is led.
  • the guide body 20 has only one management task. It remains free of forces that often cause deformation during press operations on conventional press stands with conventional guideways and prevent precise guidance.
  • a tool is indicated at 70 on the right-hand side of FIG. 7.
  • an axis 35 is mounted, as can be seen in FIG. 3, on which two identical lower links 40 (connecting rods) are held in a vertical arrangement.
  • Each of these lower links has a fork 41 at the top and receives a drive lever 60 in a principally horizontal position.
  • the connection between the fork and the drive lever in the middle of the same is made by an axle bolt 42.
  • the two drive levers 60 are articulated at one end by means of an axle bolt 46 (FIG. 5) to a head 48, this head being connected to a piston rod 47 of the pressure medium valve 16.
  • the piston rod 47 and thus the head 48 move up and down, the two drive levers 60 are guided perpendicularly in the region of the axle bolt 46.
  • the other ends of the drive levers 60 are connected by a lower shaft 45 (Fig. 6).
  • Two upper links 43 (FIG. 6) are mounted on this shaft, each of which is assigned to a drive lever. These upper links are directed upwards from the drive levers (FIG. 4) and articulated on an upper shaft 44 which (FIG. 5) is mounted in the side walls 11 with flanges 44a.
  • Each column cheek 12 is assigned a column for damping, in the arrangement according to FIGS. 3 and 4.
  • Each column consists of a lower part 50, which is firmly connected to the base plate 10, and an upper part 52, which is firmly connected to the head plate 12 .
  • a hydraulic element pressure medium element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Presses And Accessory Devices Thereof (AREA)

Description

"Gelenkhebelpresse"
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der konstruktiven Ausbildung einer Gelenkhebelpresse, die im Prinzip auf dem Gebiet der spanlosen Umformtechn möglichst vielseitig angewandt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Gelenkhebelpresse mit den Merkmalen nach dem Hauptanspruch gelöst. Die Unteransprüche haben bevorzugte konstruktive Ausführungen und alternative Lösungen zum Inhalt.
Die Gelenkhebelpresse nach der Erfindung hat ein an sich bekanntes Gestell in C-Ausführung, Bauart Doppelständer. Es ist ein Führungsgrundkörper vorgesehen, der zwischen den beiden Ständerwangen angeordnet ist und mit dem Pressenfuß eine Einheit bildet. Im übrigen besteht jedoch zwischen dem Führungskörper keinerlei Verbindung mit den durch die Preßkraft belasteten Ständerwangen und dem Pressenoberteil. Wird der Ständer durch die Preßkraft und Reaktionskräfte verlagert, so bleibt die vom Ständer getrennte Führung unberüht.
Man kann die Führung als eine sechsfache Flachführung mit Umgriff ausbilden, bei der jede Führungbahn den Stößel nur in einer Richtung führt, während die Führungsbahn in die jeweils andere Richtung Freiheit hat. Dadurch wird, z.B. bei Erwärmung und er damit verbundenen Vergrößerung, der Stößel immer exakt geführt ohne zu klemmen.
Die Führungsbahnen der Stößelführung sind so gestaltet, daß der Raum über dem Pressentisch nicht durch vorstehende Führungsteile begrenzt ist. Dies hat den Vorteil, daß Werkzeuαteile, die über die Stößelfläche hervorragen, den Stößelhub nicht einschränken oder die Führungsbahnen wesentlich verkürzen und damit, die Führungsei enschaften ungünstig beeinflussen. Frf ndungsgemäß wird der Stößel in Höhe der Stößelfläche in jedem Fall voll geführt.
Darüberhinaus kann die Stößelführung auch noch unterhalb der Stößelfläche fortgeführt werden.
Der Stößelantrieb ist eine Kombination aus Kniehebel- und Hebelfunktion, wobei die beiden Funktionen zeitlich hintereinander ablaufen. Bei der Schließbewegung wirkt sich zunächst die Kniehebelfunktion aus. Kommt der Kniehebel in eine angenäherte gestreckte Lage, so erzeugt er keinen Weg mehr, denn das Übersetzungsverhältnis geht gegen unendlich. In dieser Situation übernimmt der Hebel den Rest des Nennkraftweges. Dieser wird mit gleichbleibendem Übersetzungsverhältnis durchfahren und wird bestimmt durch die Stellung des Hebels um die Horizontale. Der mögliche Schwenkwinkel liegt bei etwa 20° vor und hinter der waagerechten Stellung. Dabei wird die Winkelstellung durch die Arbeitsaufgabe festgelegt. Bei kleinen Nennkraftwegen kann anstelle eines Hebels auch ein Exzenterhebel eingesetzt werden.
Eine Überlastsicherung, wie sie bei mechanischen Pressen mit wechselndem Übersetzungsverhältnis nach dem Stand der Technik vielfach erforderlich ist, braucht im allgemeinen bei einer Presse nach der Erfindung nicht eingebaut zu werden. Bei einer solchen ist das Übersetzungverhältnis im Nennkraftbereich gleichbleibend. Die Maximalkraft wird durch die Kraft des Druckmittelzvlinders bestimmt. Das Druckmittel wird mittels eines Druckbegrenzungsventil auf den höchsten Systemdruck eingestellt. Damit ist gleichfalls die größte Stößelkraft bestimmt. Durch das Fehlen einer Bruchsicherung ist somit dem Stößelantrieb eine Schwachstelle genommen. Durch die Anordnung eines vertikalen Druckmittelzvlinders in Verbindunα mit der Kinemat k des Gelenkhebelantriebs ist auf engstem Raum ein mechanischer Antrieb möglich, der Hubwege über 300 mm zuläßt bei gleichzeitig großem Nennkraftweg bis ca. 100 mm.
Die erfindungsgemäße Ständerdämpfung besteht aus einem Druckstempel und einem Druckmittelzylinder mit den zugehörigen Ventilen und Speichern. Die Funktion der Ständerdämpfung wird eingeleitet durch das Auffedern des Ständers unter Last. Der Druckstempel ist zu diesem Zeitpunkt noch unbelastet. Zwischen dem belasteten Ständer und dem unbelasteten Druckstempel entsteht eine Bewegung, welche in den aufgesetzten Zylinder Druckmittel einströmen läßt, das in einem Speicher zur Verfügung steht. Wird z.B. nach einem Schneidvorgang der Ständer schlagartig entlastet, so kann das unter Druck stehende Druckmittel wegen der Schaltung nur über eine Drossel entweichen. Der Ständer baut die gespeicherte Spannung kontrolliert ab.
Die Dämpfung des Ständers erfordert keine zusätzliche Energie. Es besteht sogar die Möglichkeit, von Fall zu Fall die Auffederungsenergie zurückzugewinnen. Der ausschließlich am Pressenfuß orientierte Führungsgrundkörper in Verbindung mit dem beschriebenen Gelenkhebelantrieb kompensiert bei außermittiger Belastung in Stößellängsrichtung durch die Verlagerung des Pressenoberteils die einseitige Aufweitung des Werkzeugraumes.
Bei einer Gelenkhebelpresse nach der Erfindung (C-Gestell-Presse) ergibt sich durch eine Zweipunktlagerung beziehungsweise eine Mehrpunktlagerung des Stößels in Verbindung mit einer vom Ständer getrennten Stößelführung und in Verbindung mit einem spezifischen Antriebssystem ein zwangsläufiger, aktiver Ausgleich der Kippung und der Verlagerung des Stößels. Durch die damit verbundene Führungsverlagerung und Ständerverlagerung bleibt der Werkzeugraum selbstständig aktiv und ausschließlich durch Eigenkinematik parallel erhalten. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Gelenkhebelpresse nach der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Ansicht von vorne;
10
Fig. 3 stellt einen Schnitt nach III-III von Fig. 2 dar;
Fig. 4 ist ein lotrechter Schnitt nach IV-TV von Fig. 2;
15
Fig. 5 ist ein Detailschnitt nach V-V von Fig. 4;
Fig. 6 ist ein Schnitt nach VI-VI von Fig. 4;
Fig. 7 ist eine Ansicht nach VII von Fig. 4.
20
Zunächst wird auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Die Gelenkhebelpresse nach der Erfindung hat ein Gestell bestehend auch einer Bodenplatte 10, zwei Seitenwänden 11
25 (Wangen), einer Kopfplatte 12 und einem Tisch 13. Oben auf der Kopfplatte befindet sich ein Druckmittelzylinder 16, durch den ein kastenförmiger Stößel 30 zur Durchführung eines Preßvorgangs nach unter gegen den Tisch 13 zubewegt wird und wieder zurückbewegt wird. Im Bereich des Tisches 13
30 und des Stößels 30 sind die Seitenwände 11 ausgenommen, so daß sich ein von drei Seiten zugänglicher Arbeitsraum 15 ergibt. Der Tisch ist stabil auf Füßen 17 abgestützt. Das Gestell hat über dem Arbeitsraum eine Abdeckung 14 und ist insgesamt als C-Ständer ausgebildet.
■35
Die konstruktive Ausbildung des kastenförmigen Stößels als Träger des Preßwerkzeuges ergibt sich aus Fig. 3 und 4. Es ist eine untere Platte 31 vorgesehen, eine vordere Platte 32 sowie Seitenwände 33 und Zwischenwände 34. Zur Auf- und Abführung des Stößels ist fest auf dem Tisch 13 ein Führungskörper 20 vorgesehen, mit zwei Führungsbahnen 21, nämlich zwei seitlichen Führungsbahnen 21a und einer mittigen Führungsbahn 21b, an denen der Stößel mit Hilfe eines Schlittens 22 geführt ist. Der Führungskörper 20 hat lediglich eine Führungsaufgabe. Er bleibt frei von Kräften, die bei Preßvorgängen auf herkömmlichen Pressenständern mit herkömmlichen Führungsbahnen vielfach Verformungen hervorrufen und eine präzise Führung verhindern. Auf Fig. 7 rechte Seite ist bei 70 ein Werkzeug angedeutet.
Im Stößel 30, nämlich in den Seitenwänden 33 und in der Zwischenwand 34 ist, wie sich aus Fig. 3 ergibt, eine Achse 35 gelagert, an welcher zwei gleiche untere Lenker 40 (Pleuel) in lotrechter Anordnung gehalten sind. Jeder dieser unteren Lenker hat oben eine Gabel 41 und nimmt darin in einer prinzipiell horizontalen Stellung einen Antriebshebel 60 auf. Dabei ist die Verbindung zwischen der Gabel und dem Antriebshebel in der Mitte derselben durch jeweils einen Achsbolzen 42 hergestellt.
Die beiden Antriebshebel 60 sind an einem Ende mittels eines Achsbolzens 46 (Fig. 5) an einen Kopf 48 gelenkig angeschlossen wobei dieser Kopf an eine Kolbenstange 47 des Druckmittelzvlinders 16 angeschlossen ist. Bei der Auf- und Abbewegung der Kolbenstange 47 und somit des Kopfes 48 werden die beiden Antriebshebel 60 im Bereich des Achsbolzens 46 lotrecht geführt.
Die anderen Enden der Antriebshebel 60 sind durch eine untere Welle 45 verbunden (Fig. 6) . Auf dieser Welle sind zwei obere Lenker 43 (Fig. 6) gelagert, die jeweils einem Antriebshebel zugeordnet sind. Diese oberen Lenker sind von den Antriebshebeln aus nach oben gerichtet (Fig. 4) und an einer oberen Welle 44 angelenkt, die (Fig. 5) in den Seitenwänden 11 mit Flanschen 44a gelagert ist. Jeder Ständerwange 12 ist zur Dämpfung eine Säule zugeordnet, in der Anordnung gemäß Fig. 3 und 4. Jede Säule besteht aus einem unterteil 50, das fest mit der Bodenplatte 10 verbunden ist, und einem Oberteil 52, das fest mit der Kopfplatte 12 verbunden ist. Zwischen den beiden Bauteilen ist ein hydraulisches Element (Druckmittelelement) angeordnet, dessen Zylinder mit dem Oberteil und dessen Kolben mit dem Unterteil verbunden ist.

Claims

Patentansprüche
1. Gelenkhebelpresse gekennzeichnet durch die nachfolgend genannten Merkmale:
- sie hat ein Gestell bestehend aus einer Bodenplatte (10) , zwei Seitenwänden (11) , einer Kopfplatte (12) und einem auf der Bodenplatte abgestützten Tisch (13);
- mittels eines auf der Kopfplatte mittig angeordneten Druckmittelzylinders (16) wird ein kastenförmiger Stößel (30) über dem Tisch auf und ab bewegt;
- die Bewegung einer Kolbenstange (47) auf den Stößel (30) wird durch ein Gelenkhebelsystem übertragen, das aus folgenden Einzelteilen besteht:
- zwei untere Lenker (40) (Pleuel) sind in lotrechter Anordnung am Stößel (30) angelenkt und nehmen jeweils oben an einer Gabel (41) in der Mitte in horizontaler Anordnung einen Antriebshebel (60) gelenkig auf;
- die beiden Antriebshebel sind am einen Ende an einem Kopf (48) der Kolbenstange angelenkt;
- die beiden anderen Enden der Antriebshebel sind durch eine gemeinsame untere Welle (45) oder durch je einen Bolzen mit oberen Lenkern (43) verbunden, die jeweils mit ihrem oberen Ende an einer Seitenwand (11) angelenkt sind.
2. Gelenkhebelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ständerwange (11) eine Säule zugeordnet ist, die im Grundriß im Bereich der Führungsbahn (41) angeordnet ist und jeweils aus einem Unterteil (50) besteht, das fest mit der Bodenplatte (10) verbunden ist, und aus einem Oberteil (52), das fest mit der Kopfplatte (12) verbunden ist, und daß zwischen die genannten Teile zur Dämpfung der Stöße ein Druckmittelelement eingesetzt ist, dessen Zylinder mit. dem einen und dessen Kolben mit dem anderen Teil der Säule verbunden ist.
Gelenkhebelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (30) an einem Führungskörper (20) geführt ist, der zwischen den beiden Seitenwänden (Ständerwangen 11) angeordnet ist und ohne Verbindung mit dem durch die Preßkraft belasteten Ständerwangen und dem Pressenoberteil mit dem Pressentisch (13) eine Einheit bildet.
EP93915968A 1992-07-23 1993-07-21 Gelenkhebelpresse Expired - Lifetime EP0605698B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4224277A DE4224277A1 (de) 1992-07-23 1992-07-23 Gelenkhebelpresse
DE4224277 1992-07-23
PCT/EP1993/001930 WO1994002308A2 (de) 1992-07-23 1993-07-21 Gelenkhebelpresse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0605698A1 true EP0605698A1 (de) 1994-07-13
EP0605698B1 EP0605698B1 (de) 1997-02-26

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ID=6463888

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EP93915968A Expired - Lifetime EP0605698B1 (de) 1992-07-23 1993-07-21 Gelenkhebelpresse

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US (1) US5477725A (de)
EP (1) EP0605698B1 (de)
JP (1) JPH06511203A (de)
DE (2) DE4224277A1 (de)
WO (1) WO1994002308A2 (de)

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