EP0648597B1 - Presse, insbesondere schnellaufende Schneidpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse und insbesondere eine schnellaufende Schneidpresse bzw. Schnelläuferpresse der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Mit Hubzahlerhöhung und als Folge von Schneidkräften treten Schwingungen auf, die einen nicht unwesentlichen Anteil an der Belastung von Presse und Werkzeug haben. Die wirtschaftliche Fertigung von Stanzteilen auf Schneidpressen und sog. Schnelläuferpressen wird jedoch beeinflußt von der Hubzahl, wie auch von der Standzeit bzw. - menge des Werkzeugs. Die Erhöhung der Hubzahlen bewirkt ein Anwachsen der Massenkräfte. Es sind Massenausgleichsmaßnahmen zur Gewährleistung der Standsicherheit der Presse erforderlich, ohne daß jedoch die inneren Belastungen der Presse hierdurch reduziert werden könnten. Durch die Vergrößerung der bewegten Massen und demzufolge der Steigerung der Massenkräfte werden die inneren Belastungen wesentlich erhöht. Mit höheren Hubzahlen steigt die Eintauchtiefe und der Werkzeugverschleiß nimmt zu. Das Antriebssystem des Stößels ist bei höheren Hubzahlen infolge Reibverlusten und Verschleiß höher belastet. Von daher ist eine Erhöhung der Hubzahlen für eine wirtschaftliche Fertigung nur sinnvoll, wenn der Wirkungsgrad der Presse und die Werkzeugstandzeiten zumindest gehalten werden können.

Von daher ist es Ziel der Erfindung eine dynamische Massenkraßkompensation, die über den gesamten Hubzahlbereich wirkt.

In der FR-A 1 047 925 ist eine Umformmaschine wie eine Presse beschrieben mit zwischen jedem Pleuel für die Schlittenbewegung und dem Pressengestell über je einen Hebel wirkende Drehstabfeder. Die Federkonstante ist über eine Vorspanneinrichtung einstellbar. Die Presse wird in nur geringen Hubzahlbereichen betrieben. Die Belastungsverringerung der Presse bei sich erhöhenden Hubzahlen und hierbei sich vergrößernden Schwingungen wird nicht nahegelegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die mit ansteigenden Hubzahlen und unter der Einwirkung der Schneidkräfte auftretenden und sich vergrößernden Schwingungen und damit die Belastung von Presse und Werkzeug gering zu halten bzw. zu verringern.

Diese Aufgabe ist bei einer Presse gattungsgemäßer An gelöst durch die den Anspruch 1 kennzeichnenden Merkmale.

Die weiteren Ansprüche kennzeichnen bevorzugte Ausführungsformen.

Von besonderem Vorteil hierbei ist, daß mit der Verstellbarkeit der Federkonstanten sich die Einflüsse bei geänderter Hubzahl als auch die der Hubänderung kompensieren. Das über den gesamten Hubzahlbereich wirkende Prinzip entlastet den Antrieb von Massenkräften. Die Verwirklichung dieses Prinzips in einer Presse gattungsgemäßer Art führt bis zu einer Verdoppelung der bisher möglichen Hubzahlen ohne nachteilige Auswirkungen auf Eintauchtiefe und auch Werkzeugverschleiß. Die Schneidenergie wird im wesentlichen der Bewegungsenergie des Stößels entnommen.

Anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden.

Dabei zeigen:

Fig. 1

skizzenartig die Veränderung der Federkonstanten eines Drehstabes durch eine verstellbare Anlenkung,

Fig. 2

eine schnellaufende Presse mit am Pressengestell angebrachten Drehstabfedern,

Fign. 3A bis 3C

verschiedene Ausgestaltungen verstellbarer Anlenkungen von Drehstabfedern und

Fig. 4

die Anlenkanordnung von vier Drehstabfedern.

Das grundsätzliche Prinzip zur Verstellung der Federkonstanten zur Anwendung in schnellaufenden Pressen gemäß Fig. 1 zeigt eine lineare Feder 1, beispielsweise eine Drehstabfeder aus einem Vergütungsstahl oder aus einem Cr-Ni-Mo legierten Stahl, die in dem Festpunkt 2 pressenfest und in einem pressengestellseitigen Drehlager 3 gelagert ist. Mit der Drehstabfeder 1 ist ein Lenkerhebel 4 starr verbunden, der in einem Anlenkpunkt 5 von einer Lasche 6 beaufschlagbar ist. Die Lasche 6 ist anderenendes in einem Anlenkpunkt 7 von einem Hebel 8 angelenkt. Mit Bezug auf die Drehstabfeder 1 und den Hebel 8 ist dieser als Anlenkpunkt im federnahen Bereich anzusehen. Der Hebel 8 ist anderenendes in seinem stößelnahen Bereich in einem Anlenkpunkt 9 gelagert. Der Hebel 8 ist zudem in einem im Pressengestell 10 in Richtung der Erstreckung des Hebels 8 manuell oder motoriell verschiebbaren Lager 11 gelagert. Das Lager 11 ist bis in den federnahen Bereich, Anlenkpunkt 7, beweglich, so daß die Hebellänge L2 des Hebels 8 zu Null wird und keine Auslenkbewegungen der Drehstabfeder 1 trotz Bewegung des Anlenkpunktes 9 durch die Bewegung des Stößels 12 erfolgt. Ein solches Hebelsystem ermöglicht die Verstellbarkeit der Federkonstanten (ct) der Drehstabfeder auch während des Betriebs der Presse, z.B. bei Hubzahlanpassung. Wird der Anlenkpunkt 9 mit der Bewegung des Stößels 12 um einen Betrag x ausgelenkt, wird über den in dem Hebellagerpunkt, Lager 11, gelagerten Hebel 8 mit dem Hebelverhältnis i = L2/L1 und der Lasche 6 die Drehstabfeder 1 um den Winkel Alpha (α) verdreht. Mit der Federkonstanten (ct) der Drehstabfeder 1 ergibt sich das in dem Endteil 13 der Drehstabfeder 1 wirkende Moment (Mt). Die rückwirkende, auf den Stößel 12 wirkende Kraft (F), ergibt sich somit aus dem Moment dividiert durch das Produkt aus Lh mal i, wobei Lh der Länge des an die Drehstabfeder 1 angebundenen Lenkerhebels 4 entspricht. Durch Verschieben des Hebellagerpunktes, Lager 11, läßt sich so die Federkonstante (ct) der Drehstabfeder 1 verändern. Die Verstellung des Lagers 11 bis in den Anlenkpunkt 7 ermöglicht ein Abschalten des Kompensationssystems.

Zur allgemeinen Orientierung zeigt Fig. 2 eine schnellaufende Presse mit dem Pressengestell 10 und hier vier (mal zwei) in Festpunkten 2 und Dreh-Lagerstellen bei 3 gelagerten Drehstabfedern 1. Der Stößel 12 ist nur teilweise zu erkennen.

In den Fign. 3A bis 3C sind verschiedene Möglichkeiten für eine verstellbare Anlenkung der Drehstabfeder 1 gezeigt. An den Drehstabfeder 1 ist jeweils ein Lenkerhebel 4 starr befestigt, der in Fig. 3A über eine Lasche 6 mit einem Hebel 8 gelenkig verbunden ist. Der Hebel 8 ist anderenendes am Stößel 12 gelenkig angeschlossen. Der Hebellagerpunkt 11 wird gebildet durch ein in Längserstreckung des Hebels 8 im Pressengestell 10 verstellbaren Lager mit Maßnahmen zur Schwenkbarkeit des Hebels 8 in diesem.

In Fig. 3B ist der Lenkerhebel 4 direkt an den Hebel 8 schwenkbar angelenkt. Anderenendes ist der Hebel 8 über eine Lasche 6 an dem Stößel 12 schwenkbeweglich angelenkt.

Fig. 3C zeigt die Möglichkeit der gestreckten Anordnung von Lenkerhebel 4, Hebel 8 und Lasche 6, wobei die Bewegung des Stößels 12 eine Auslenkbewegung des Lenkerhebels 4 bewirkt. Hebel 8 und die in diesem verschiebbar gelagerte Lasche 6 bleiben zueinander fluchtend ausgerichtet.

Fig. 4 könnte einen Schnitt durch die in Fig. 2 gezeigte Presse darstellen im Bereich des Bewegungsabgriffs am Stößel 12 für die Anlenkung von vier mal zwei Drehstabfedern 1. Die Anordnungen von Lenkerhebel 4, Hebel 8 und Lasche 6 entsprechen denen der Fig. 3B. Die Verstellbarkeit der Lager für den jeweiligen Hebellagerpunkt 11 der Hebel 8 erfolgt gemeinsam über eine motorgetriebene Welle 14, einem auf einer mit Rechts-Links-Gewinde versehenen Spindel 15 aufgesetzten Schneckenrad 16 und Gewindeteilen 17 in den die Lagerpunkte 11 bildenden verschiebbaren Kulissen 18.

Claims (3)

1. Presse, insbesondere schnellaufende Schneidpresse mit einem Gestell und zumindest einem in diesem linear geführten Stößel, der vermittels Kurbel od. dgl. Antriebsmittel bewegbar ist, und zumindest eine parallel zum Kurbeltrieb zwischen Pressengestell (10) und Stößel (12) liegende lineare Feder (1), deren einer Endteil (13) über einen Hebel (8) mit dem Stößel (12) und deren anderer Endteil in einem Festpunkt (2) mit dem Pressengestell (10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (8) zweiarmig ausgeführt und in einem Hebellagerpunkt (11) gelagert ist und der Hebellagerpunkt (11) in dem Pressengestell (10) in Erstreckung des Hebels (8) verschiebbar ist.
2. Presse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verschiebbarkeit des Hebellagerpunktes (11) in den der linearen Feder (1) nahen - federseitiger - Bereich (7) Hebel (8), wobei bei stößelseitiger Auslenkung keine Auslenkung des federseitigen Hebelpunktes (7) erfolgt.
3. Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Feder (1) ein Drehstab mit Lenkerhebel (4) ist.

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