EP1582337A1 - Presse, stanz- oder umformautomat - Google Patents

Presse, stanz- oder umformautomat Download PDF

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Publication number
EP1582337A1
EP1582337A1 EP04007720A EP04007720A EP1582337A1 EP 1582337 A1 EP1582337 A1 EP 1582337A1 EP 04007720 A EP04007720 A EP 04007720A EP 04007720 A EP04007720 A EP 04007720A EP 1582337 A1 EP1582337 A1 EP 1582337A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
press
forming machine
guide
push rod
machine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04007720A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Roos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Haulick and Roos GmbH
Original Assignee
Haulick and Roos GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Haulick and Roos GmbH filed Critical Haulick and Roos GmbH
Priority to EP04007720A priority Critical patent/EP1582337A1/de
Publication of EP1582337A1 publication Critical patent/EP1582337A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0029—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing means for adjusting the space between the press slide and the press table, i.e. the shut height
    • B30B15/0035—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing means for adjusting the space between the press slide and the press table, i.e. the shut height using an adjustable connection between the press drive means and the press slide
    • 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
    • B30B15/041—Guides

Definitions

  • the invention relates to a press or a stamping or forming machine with a frame that has a frame top, a frame base and the Gestelloberteil on the frame base supporting stand, wherein the Base frame comprises a clamping plate and the frame top one rotatably driven eccentric shaft receives, over at least one Push device with a relative to the platen reciprocable Tappet is coupled, by means of guide elements in vertical Direction slidably held on the frame.
  • Object of the present invention is a press or a punching or Forming machines of the type mentioned in such a way that the Improved quality of workpiece machining and tool wear is reduced.
  • This task is in a press or in a stamping or forming machine the generic type according to the invention solved in that the at least one pushing device in the vertical direction displaceable on Gestelloberteil is stored.
  • the idea flows in that the tilting stiffness of the tappet guide Can be significantly improved by not only the plunger with Help of guide elements slidably held on the frame, but in addition, the pushing device, via which the plunger to a back and forth Movement is driven relative to the clamping plate, slidably on Gestelloberteil is stored.
  • Such a configuration has the advantage that caused by the drive of the plunger transverse forces in the frame top can be initiated, so that the plunger drive side only is subjected to a vertically oriented driving force while Horizontal forces are absorbed by the frame top.
  • the Danger of unintentional displacement or tilting of the plunger is thereby significantly reduced, so that to achieve highly precise workpieces and long tool life required parallelism between the front the plunger and the top of the platen is improved. Furthermore the tappet guide elements are loaded significantly less.
  • the guide elements guide columns include, which are slidably mounted in guide bushes. It can be provided, for example, that the guide columns fixed to the frame are and the guide bushes are held on the plunger.
  • the guide columns are fixed on the plunger and the guide bushes are held on the frame.
  • the sliding guides can be hydrodynamic or hydrostatically lubricated. It can be both flat guides as well Round guides are used.
  • the guide columns each by means of a first guide bush, preferably a sliding or rolling guide, above a strip running plane and by means of a second guide bush, preferably a sliding or rolling guide, slidable below a strip running plane are stored.
  • a guide means for slidably supporting the thruster used on the frame top The 8-fold storage by means of rolling guides has the advantage that the guide columns both above and guided under the strip running plane with preloaded rolling elements without play can be.
  • the distance between the rolling guides of a guide column be a multiple of the maximum lifting height of the plunger, and this In turn, it makes it possible to design the tappet guide particularly tipping.
  • the press or the stamping or forming machine comprises only a single pushing device, with the help of the Tappet is drivable to a reciprocating motion.
  • the press or the stamping or forming machine has two spaced thrust devices, which are each slidably mounted on the frame top, because In addition, the tilting rigidity can be improved.
  • the eccentric shaft can be in the tape running direction or transversely to the direction of tape travel be aligned.
  • the pusher has a rotatable on the eccentric shaft held connecting rod on and connected to the plunger pushing mechanism, wherein the connecting rod is articulated to the thrust mechanism and the Thrust mechanism by means of a guide device in the vertical direction displaced is mounted on the frame top.
  • the connecting rod and the pushing mechanics the eccentric rotary motion of the eccentric shaft can be converted into a and reciprocating the ram are converted, at the same time due ensuring the guidance of the push mechanism on the frame top, the occurring horizontal forces are absorbed by the frame top.
  • the thrust mechanism can be designed as a structural unit, for example via a bolt or a ball joint facing away from the eccentric shaft End of the connecting rod is connectable.
  • the assembly can be one-piece or be designed in several parts.
  • the Thrust mechanism includes a push rod over which the movement of the pleule is transferable to the plunger, wherein the push rod by means of the guide in vertical direction is slidably mounted on the frame top.
  • the guide means has a non-displaceable in the vertical direction held on the frame top guide bushing, in which the thrust mechanism is slidably mounted.
  • the storage can hereby means of a Sliding or rolling guide done.
  • Push rod comprises, by means of the guide means on the frame top is slidably mounted.
  • the push rod is at its Longitudinal axis rotatably held on the plunger.
  • the quality of machined workpieces can be improved and Tool life can be extended.
  • the load on the plunger guide elements be reduced.
  • a further improvement in the quality of workmanship becomes in a particularly preferred embodiment by achieved that the press or the punching or forming machine for adjustment the effective length of the pushing device has an adjusting device, with which the effective length is adjusted even during operation can be and arranged on the frame, preferably on the frame top is. It has been shown that the quality of the machined workpieces and the Tool life from the position of the bottom dead center of the plunger are dependent.
  • the adjusting device is used, with their help the effective length of the pusher can be changed.
  • the adjusting device is hereby arranged on the frame, d. H. on a stationary component. This minimizes the number of moving parts and the life
  • the press or the punching or forming machine can be extended become. In addition, its reliability can be increased.
  • the adjustment of the effective length of the thrust device can be constructive simple manner be achieved in that the thruster rotatable has on the eccentric shaft held connecting rod and a first, to the Connecting rod hinged push rod and a second, connected to the plunger Push rod, wherein the two push rods by means of the adjusting in vertical direction relative to each other are displaceable.
  • the pushing device can be designed telescopically in such an embodiment, by one of the two push rods in a receptacle of the other push rod dips and by means of the adjusting relative to the other push rod is displaceable.
  • the two push rods on a Thread are interconnected, wherein a push rod by means of Adjustment device relative to the other push rod about the threaded axis is rotatable.
  • the second push rod is non-rotatable and longitudinally displaceable in a rotatable about a vertical axis of rotation by means of the adjusting device Guide bushing stored. It may be provided, for example, that the second push rod by means of a feather key rotationally fixed in the guide bush is held.
  • the guide bush can by means of the adjusting to a vertical axis of rotation to be twisted. This rotational movement is due to the rotatable connection transferred to the second push rod, with the first push rod is bolted and by the rotational movement relative to first push rod is displaceable.
  • the rotatable around the vertical axis of rotation second push rod engages behind a particularly preferred embodiment of its guide bush opposite free end a rigidly connected to the plunger cover plate, having a penetrated by the second push rod through hole.
  • a thrust transmission element be set, which held rotatably in a receptacle of the plunger is.
  • the rotary drive of the guide bush is preferably carried out by means of a on Frame rotatably mounted worm, which by means of a drive motor is rotationally driven and with an external toothing of the guide bush combs.
  • the guide bush thus forms a worm wheel, which is of the motor driven worm is set in rotation.
  • the drive motor is arranged in a preferred embodiment in the frame top. He can, for example, as an electric motor or as a hydraulic or Be configured pneumatic engine.
  • the second push rod about a vertical axis of rotation is rotatably held on the plunger.
  • Press or stamping or forming machine forms the first Push rod a threaded spindle, which is in a bore of the second push rod is screwed.
  • the threaded spindle can at its the connecting rod facing end have a blind bore into which the free end of the Pleuels dives, by means of a bolt or a ball joint around a horizontal pivot axis is pivotally supported on the threaded spindle.
  • FIG. 10 In the drawing is a schematic total with the reference numeral 10th occupied punching or forming machine shown with a frame-like Frame 12, which has a frame base 14 and a frame top 15.
  • the Gestelloberteil 15 is arranged by means of four at the vertices of a rectangle Stand 16 supported on the frame base 14.
  • Eccentric shaft 18 rotatably mounted, of a known and therefore in the drawing, not shown drive motor rotatably driven is.
  • the eccentric shaft 18 serves to drive a plunger 20, the two identically designed thrust devices 22, 23 with the eccentric shaft 18th is coupled.
  • the plunger 20 On the plunger 20 are each a stand 16 adjacent a total of four guide columns 25 fixed, each by means of a first rolling guide 27 am Gestelloberteil 15 and by means of a second rolling guide 28 on the frame base 14 are mounted displaceably in the vertical direction.
  • the first rolling guides 27 are above a tape plane 30 and the second Wälz Inserten 28 are positioned below the tape running plane 30.
  • the tape running plane 30 here forms the plane within which workpieces to be machined be positioned during operation of the punching machine 10.
  • the plunger 20 has an end face 32, which is a platen 34 of the Frame bottom 14 faces. At the front 32 can upper tools and mounted on the platen 34 associated lower tools are used to process the workpieces in the stripline plane 30th
  • the coupling of the plunger 20 with the eccentric shaft 18 via the thruster FIGS. 22 and 23 become clear, in particular, from FIG.
  • the pushing devices 22 and 23 each have a rotatably mounted on the eccentric shaft 18 Connecting rod 36 and 37, with its facing away from the eccentric shaft 18 End is hinged to a thrust mechanism 39 and 40, via which the vertical Movement of the connecting rods 36 and 37 on the plunger 20 is transferable.
  • the thrust mechanisms 39 and 40 are configured identically. They include in each case a first push rod in the form of a threaded spindle 42, at its have a receptacle 43 facing the respective connecting rod 36 or 37, in which the free end of the associated connecting rod 36 or 37 dips.
  • the receptacle 43 is of a parallel to the longitudinal axis of the eccentric shaft 18th aligned bolt 44, at which the connecting rod 36 and 37, respectively is held pivotally.
  • the threaded spindle 42 is formed by a stepped blind bore 46th a second push rod 47 is added, wherein the connecting rod 36 and 37, respectively facing upper bore portion 49 of the blind bore 46 the recording 43 having region of the threaded spindle 42 in the circumferential direction surrounds and the threaded spindle 42 on the inner wall of the upper bore portion 49 lies flat.
  • the upper bore portion 49 passes over a Stage 50 in a lower bore portion 51 via. This has an internal thread on, in which the threaded spindle 42 is screwed.
  • the push rod 47 With its upper end portion 49 facing away from the upper end portion engages the push rod 47 has a through hole one with the plunger 20 bolted cover plate 53, and in the direction of the plunger 20 via the cover plate 53 projecting end of the push rod 47 is of an end cap 55 overlapped, which is bolted to the end face of the push rod 47 and rotatably held in a receptacle 57 of the plunger 20.
  • the end cap 55 is covered by the cover plate 53 and is thus between the recording 57 and the cover plate 53 in the vertical direction immovable to a vertical However, rotational axis 59 is held freely rotatably on the plunger 20.
  • the plunger 20 facing away from the upper end portion of the push rod 47 is in a guide bush 61 slidably mounted in the vertical direction, wherein by means not shown in the drawing, the skilled person known per se Feathering a non-rotatable connection between the guide bushing 61 and the upper end portion of the push rod 47 is ensured.
  • the guide bushing 61 has a toothing 62 along its outer circumference which meshes with a worm 64 which is in a guide bush 61 in Surrounding circumferential direction and on a bottom 66 of the Gestelloberteils 15th fixed sleeve 68 is rotatably mounted.
  • the screw 64 is connected to a known in the art and therefore in the drawing to achieve a better overview not shown motor, preferably a servomotor, in rotary connection.
  • the plunger 20 to a reciprocating motion are driven relative to the clamping plate 34.
  • the Eccentric shaft 18 rotated. Because of their eccentric storage lead the connecting rods 36, 37 a reciprocating motion, which over the bolt 44 and the threaded spindle 42 is transmitted to the push rod 47, the in turn, transmits the reciprocating motion to the plunger 20.
  • the push rod 47 is in this case displaceable in the guide bush 61 in the vertical direction stored.
  • the guide bushing 61 thus forms a guide device for the push rod 47 and ensures that of the connecting rods 36 and 37 on the push rod 47 exerted horizontal forces on the guide bushing 61 and sleeve 68 are transferred to the frame top 15, while vertically aligned forces freely transmitted to the plunger 20 become. If the plunger 20 is off-center when machining a workpiece subjected to forming forces, the resulting Horizontal forces also on the push rod 47 and the guide bushing 61 are transferred to the Gestelloberteil 15.
  • the effective length of the thrusters 22, 23 during the current Operation of the punching machine 10 can be changed.
  • the activated with the screw 64 coupled motor so that of the screw 64th a rotational movement on the guide bush 61 and the rotation with this connected push rod 47 can be transferred.
  • This relative movement has due to the threaded connection of the two parts a relative movement of the push rod 47 relative to the threaded spindle 42nd result, whereby the effective length of the thrusters 22, 23 is changed.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Presse, oder einen Stanz- oder Umformautomaten (10) mit einem Gestell, das ein Gestelloberteil (15), ein Gestellunterteil (14) sowie das Gestelloberteil (15) am Gestellunterteil (14) abstützende Ständer (16) aufweist, wobei das Gestellunterteil (14) eine Aufspannplatte (34) umfaßt und das Gestelloberteil (15) eine drehend antreibbare Exzenterwelle (18) aufnimmt, die über mindestens eine Schubeinrichtung (22,23) mit einem relativ zur Aufspannplatte hin- und herbewegbaren Stößel (20) gekoppelt ist, der mittels Führungselemente in vertikaler Richtung verschiebbar am Gestell gehalten ist. Um die Presse bzw. den Stanz- oder Umformautomaten (10) derart weiterzubilden, daß die Qualität der Werkstückbearbeitung verbessert und der Werkzeugverschleiß reduziert wird, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die mindestens eine Schubeinrichtung (22,23) in vertikaler Richtung verschiebbar am Gestelloberteil (15) gelagert ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse oder einen Stanz- oder Umformautomaten mit einem Gestell, das ein Gestelloberteil, ein Gestellunterteil sowie das Gestelloberteil am Gestellunterteil abstützende Ständer aufweist, wobei das Gestellunterteil eine Aufspannplatte umfaßt und das Gestelloberteil eine drehend antreibbare Exzenterwelle aufnimmt, die über mindestens eine Schubeinrichtung mit einem relativ zur Aufspannplatte hin- und herbewegbaren Stößel gekoppelt ist, der mittels Führungselemente in vertikaler Richtung verschiebbar am Gestell gehalten ist.
Um mittels derartiger Pressen bzw. Stanz- oder Umformautomaten Werkstücke präzise bearbeiten und einen vorzeitigen Werkzeugverschleiß vermeiden zu können, ist es erforderlich, daß die Aufspannplatte und die dieser zugewandte Stirnseite des Stößels möglichst parallel zueinander ausgerichtet sind. Eine derartige Parallelität kann in vielen Fällen durch die Führungselemente gewährleistet werden, mittels derer der Stößel in vertikaler Richtung verschiebbar am Gestell gehalten ist. Wird der Stößel während des Umformvorgangs jedoch mit außermittig angreifenden Umformkräften beaufschlagt, so kann dies zu einer Kippung des Stößels führen. Insbesondere beim Einsatz von modular aufgebauten Mehrstufenwerkzeugen wird der Stanz- oder Umformautomat häufig mit relativ hohen außermittigen Umformkräften belastet. Im Verlauf der Umformoperationen kommt es zu einer Verschiebung des Kraftschwerpunkts, wobei der Stößel zu Kippschwingung angeregt werden kann. Dies wiederum beeinträchtigt die Bearbeitungsqualität der Werkstücke.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Presse bzw. einen Stanz- oder Umformautomaten der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Qualität der Werkstückbearbeitung verbessert und der Werkzeugverschleiß reduziert wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Presse bzw. bei einem Stanz- oder Umformautomaten der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mindestens eine Schubeinrichtung in vertikaler Richtung verschiebbar am Gestelloberteil gelagert ist.
In die Erfindung fließt der Gedanke mit ein, daß die Kippsteifigkeit der Stößelführung erheblich verbessert werden kann, indem nicht nur der Stößel mit Hilfe von Führungselementen verschiebbar am Gestell gehalten ist, sondern zusätzlich auch die Schubeinrichtung, über die der Stößel zu einer Hin- und Herbewegung relativ zur Aufspannplatte angetrieben wird, verschiebbar am Gestelloberteil gelagert ist. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die durch den Antrieb des Stößels hervorgerufenen Querkräfte in das Gestelloberteil eingeleitet werden können, so daß der Stößel antriebsseitig lediglich mit einer vertikal ausgerichteten Antriebskraft beaufschlagt wird, während Horizontalkräfte vom Gestelloberteil aufgenommen werden. Außerdem können außermittig am Stößel angreifende Umformkräfte über die verschiebbare Lagerung der Schubeinrichtung auf das Gestelloberteil übertragen werden. Die Gefahr einer unbeabsichtigten Verlagerung oder Kippung des Stößels wird dadurch erheblich reduziert, so daß die zur Erzielung hoch präziser Werkstücke und langer Werkzeugstandzeiten erforderliche Parallelität zwischen der Stirnseite des Stößels und der Oberseite der Aufspannplatte verbessert ist. Außerdem werden die Stößelführungselemente deutlich weniger belastet.
Zur Führung des Stößels am Gestell können die Führungselemente Führungssäulen umfassen, die in Führungsbuchsen verschiebbar gelagert sind. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die Führungssäulen am Gestell festgelegt sind und die Führungsbuchsen am Stößel gehalten sind.
Besonders günstig ist es, wenn die Führungssäulen am Stößel festgelegt sind und die Führungsbuchsen am Gestell gehalten sind. Es können hierbei vier mit dem Stößel mitlaufende Führungssäulen zum Einsatz kommen, die in Wälz- oder Gleitführungen geführt sind. Die Gleitführungen können hydrodynamisch oder hydrostatisch geschmiert sein. Es können sowohl Flachführungen als auch Rundführungen zum Einsatz kommen.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Führungssäulen jeweils mittels einer ersten Führungsbuchse, vorzugsweise einer Gleit- oder Wälzführung, oberhalb einer Bandlaufebene und mittels einer zweiten Führungsbuchse, vorzugsweise einer Gleit- oder Wälzführung, unterhalb einer Bandlaufebene verschiebbar gelagert sind. Bei Einsatz von vier Führungssäulen ergibt sich somit eine 8fache Lagerung des Stößels am Gestell, und zusätzlich kommt erfindungsgemäß eine Führungseinrichtung zur verschiebbaren Lagerung der Schubeinrichtung am Gestelloberteil zum Einsatz. Die 8-fache Lagerung mittels Wälzführungen hat den Vorteil, daß die Führungssäulen sowohl oberhalb als auch unterhalb der Bandlaufebene mit vorgespannten Wälzkörpern spielfrei geführt werden können. Hierbei kann der Abstand der Wälzführungen einer Führungssäule ein Mehrfaches der maximalen Hubhöhe des Stößels betragen, und dies wiederum ermöglicht es, die Stößelführung besonders kippsteif auszugestalten.
Es kann vorgesehen sein, daß die Presse bzw. der Stanz- oder Umformautomat lediglich eine einzige Schubeinrichtung umfaßt, mit deren Hilfe der Stößel zu einer Hin- und Herbewegung antreibbar ist.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Presse bzw. der Stanz- oder Umformautomat zwei im Abstand zueinander angeordnete Schubeinrichtungen aufweist, die jeweils verschiebbar am Gestelloberteil gelagert sind, denn dadurch kann die Kippsteifigkeit zusätzlich verbessert werden.
Die Exzenterwelle kann in Bandlaufrichtung oder auch quer zur Bandlaufrichtung ausgerichtet sein.
Vorzugsweise weist die Schubeinrichtung ein drehbar an der Exzenterwelle gehaltenes Pleuel auf sowie eine mit dem Stößel verbundene Schubmechanik, wobei das Pleuel mit der Schubmechanik gelenkig verbunden ist und die Schubmechanik mittels einer Führungseinrichtung in vertikaler Richtung verschiebbar am Gestelloberteil gelagert ist. Mittels des Pleuels und der Schubmechanik kann die exzentrische Drehbewegung der Exzenterwelle in eine Hin- und Herbewegung des Stößels umgewandelt werden, wobei gleichzeitig aufgrund der Führung der Schubmechanik am Gestelloberteil gewährleistet ist, das auftretende Horizontalkräfte vom Gestelloberteil aufgenommen werden.
Die Schubmechanik kann als Baueinheit ausgebildet sein, die beispielsweise über einen Bolzen oder ein Kugelgelenk mit dem der Exzenterwelle abgewandten Ende des Pleuels verbindbar ist. Die Baueinheit kann einteilig oder mehrteilig ausgestaltet sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die Schubmechanik eine Schubstange umfaßt, über die die Bewegung des Pleuls auf den Stößel übertragbar ist, wobei die Schubstange mittels der Führung in vertikaler Richtung verschiebbar am Gestelloberteil gelagert ist.
Bevorzugt weist die Führungseinrichtung eine in vertikaler Richtung unverschieblich am Gestelloberteil gehaltene Führungsbuchse auf, in der die Schubmechanik verschiebbar gelagert ist. Die Lagerung kann hierbei mittels einer Gleit- oder Wälzführung erfolgen.
Als günstig hat es sich erwiesen, wenn die Schubmechanik eine am Stößel gehaltene Schubstange umfaßt, die mittels der Führungseinrichtung am Gestelloberteil verschiebbar gelagert ist. Vorzugsweise ist die Schubstange um ihre Längsachse drehbar am Stößel gehalten.
Wie bereits erläutert, kann mittels der verschiebbaren Lagerung der Schubeinrichtung die Qualität der bearbeiteten Werkstücke verbessert werden und Werkzeugstandzeiten können verlängert werden. Außerdem kann durch die verschiebbare Lagerung der Schubeinrichtung die Belastung der Stößelführungselemente reduziert werden. Eine weitere Verbesserung der Bearbeitungsqualität wird bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform dadurch erzielt, daß die Presse bzw. der Stanz- oder Umformautomat zur Verstellung der effektiven Länge der Schubeinrichtung eine Verstelleinrichtung aufweist, mit der auch während des laufenden Betriebes die effektive Länge verstellt werden kann und die am Gestell, vorzugsweise am Gestelloberteil, angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, daß die Qualität der bearbeiteten Werkstücke und die Werkzeugstandzeiten von der Lage des unteren Totpunktes des Stößels abhängig sind. Insbesondere während Beschleunigungsphasen sowie aufgrund von Temperaturänderungen kann sich die Lage des unteren Totpunktes des Stößels verändern, und um einer derartigen Veränderung während des laufenden Betriebes der Presse bzw. des Stanz- oder Umformautomaten entgegenzuwirken, kommt die Verstelleinrichtung zum Einsatz, mit deren Hilfe die effektive Länge der Schubeinrichtung verändert werden kann. Die Verstelleinrichtung ist hierbei am Gestell angeordnet, d. h. an einem stationären Bauteil. Dadurch kann die Anzahl bewegter Bauteile minimiert und die Lebensdauer der Presse bzw. des Stanz- oder Umformautomaten kann verlängert werden. Außerdem kann seine Zuverlässigkeit erhöht werden.
Die Verstellung der effektiven Länge der Schubeinrichtung kann auf konstruktiv einfache Weise dadurch erzielt werden, daß die Schubeinrichtung ein drehbar an der Exzenterwelle gehaltenes Pleuel aufweist sowie eine erste, an das Pleuel angelenkte Schubstange und eine zweite, mit dem Stößel verbundene Schubstange, wobei die beiden Schubstangen mittels der Verstelleinrichtung in vertikaler Richtung relativ zueinander versetzbar sind. Die Schubeinrichtung kann bei einer derartigen Ausführungsform teleskopartig ausgestaltet sein, indem eine der beiden Schubstangen in eine Aufnahme der anderen Schubstange eintaucht und mittels der Verstelleinrichtung relativ zur anderen Schubstange versetzbar ist.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die beiden Schubstangen über ein Gewinde miteinander verbunden sind, wobei eine Schubstange mittels der Verstelleinrichtung relativ zur anderen Schubstange um die Gewindeachse drehbar ist.
Vorzugsweise ist die zweite Schubstange drehfest und längsverschieblich in einer mittels der Verstelleinrichtung um eine vertikale Drehachse drehbaren Führungsbuchse gelagert. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die zweite Schubstange mittels einer Paßfeder drehfest in der Führungsbuchse gehalten ist. Die Führungsbuchse kann mittels der Verstelleinrichtung um eine vertikale Drehachse verdreht werden. Diese Drehbewegung wird aufgrund der drehfesten Verbindung auf die zweite Schubstange übertragen, die mit der ersten Schubstange verschraubt ist und durch die Drehbewegung relativ zur ersten Schubstange versetzbar ist.
Die um die vertikale Drehachse drehbare zweite Schubstange hintergreift bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform an ihrem der Führungsbuchse abgewandten freien Ende eine starr mit dem Stößel verbundene Deckplatte, die eine von der zweiten Schubstange durchgriffene Durchgangsbohrung aufweist. Am freien Ende der zweiten Schubstange kann ein Schubübertragungselement festgelegt sein, das drehbar in einer Aufnahme des Stößels gehalten ist.
Der Drehantrieb des Führungsbuchse erfolgt vorzugsweise mittels einer am Gestell drehbar gelagerten Schnecke, die mit Hilfe eines Antriebsmotors drehend antreibbar ist und mit einer Außenverzahnung der Führungsbuchse kämmt. Die Führungsbuchse bildet somit ein Schneckenrad, das von der motorisch angetriebenen Schnecke in Drehung versetzbar ist. Der Antriebsmotor ist bei einer bevorzugten Ausführungsform im Gestelloberteil angeordnet. Er kann beispielsweise als Elektromotor oder auch als Hydraulik- oder Pneumatikmotor ausgestaltet sein.
Von Vorteil ist es, wenn die zweite Schubstange um eine vertikale Drehachse drehbar am Stößel gehalten ist.
Bei einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Presse bzw. des Stanz- oder Umformautomaten bildet die erste Schubstange eine Gewindespindel, die in eine Bohrung der zweiten Schubstange eingeschraubt ist. Die Gewindespindel kann an ihrem dem Pleuel zugewandten Ende eine Sackbohrung aufweisen, in die das freie Ende des Pleuels eintaucht, das mittels eines Bolzens oder eines Kugelgelenks um eine horizontale Schwenkachse verschwenkbar an der Gewindespindel gehalten ist.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
Figur 1:
eine schematische Darstellung eines Stanz- oder Umformautomaten und
Figur 2:
eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Figur 1.
In der Zeichnung ist schematisch ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegter Stanz- oder Umformautomat dargestellt mit einem rahmenartigen Gestell 12, das ein Gestellunterteil 14 und ein Gestelloberteil 15 aufweist. Das Gestelloberteil 15 ist mittels vier an den Eckpunkten eines Rechtecks angeordneter Ständer 16 am Gestellunterteil 14 abgestützt.
Am Gestelloberteil 15 ist mittels mehrerer Wälz- oder Gleitlager 19 eine Exzenterwelle 18 drehbar gelagert, die von einem an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmotor drehend antreibbar ist. Die Exzenterwelle 18 dient dem Antrieb eines Stößels 20, der über zwei identisch ausgestaltete Schubeinrichtungen 22, 23 mit der Exzenterwelle 18 gekoppelt ist.
Am Stößel 20 sind jeweils einem Ständer 16 benachbart insgesamt vier Führungssäulen 25 festgelegt, die jeweils mittels einer ersten Wälzführung 27 am Gestelloberteil 15 und mittels einer zweiten Wälzführung 28 am Gestellunterteil 14 in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert sind. Die ersten Wälzführungen 27 sind oberhalb einer Bandlaufebene 30 und die zweiten Wälzführungen 28 sind unterhalb der Bandlaufebene 30 positioniert. Die Bandlaufebene 30 bildet hierbei die Ebene aus, innerhalb derer zu bearbeitende Werkstücke beim Betrieb des Stanzautomaten 10 positioniert werden.
Der Stößel 20 weist eine Stirnseite 32 auf, die einer Aufspannplatte 34 des Gestellunterteils 14 zugewandt ist. An der Stirnseite 32 können Oberwerkzeuge und an der Aufspannplatte 34 zugeordnete Unterwerkzeuge montiert werden zur Bearbeitung der Werkstücke in der Bandlaufebene 30.
Die Kopplung des Stößels 20 mit der Exzenterwelle 18 über die Schubeinrichtung 22 und 23 wird insbesondere aus Figur 2 deutlich. Die Schubeinrichtungen 22 und 23 weisen jeweils ein drehbar an der Exzenterwelle 18 gelagertes Pleuel 36 bzw. 37 auf, das mit seinem der Exzenterwelle 18 abgewandten Ende an eine Schubmechanik 39 bzw. 40 angelenkt ist, über die die vertikale Bewegung der Pleuel 36 bzw. 37 auf den Stößel 20 übertragbar ist.
Die Schubmechaniken 39 und 40 sind identisch ausgestaltet. Sie umfassen jeweils eine erste Schubstange in Form einer Gewindespindel 42, die an ihrem dem jeweiligen Pleuel 36 bzw. 37 zugewandten Ende eine Aufnahme 43 aufweisen, in die das freie Ende des zugeordneten Pleuels 36 bzw. 37 eintaucht. Die Aufnahme 43 wird von einem parallel zur Längsachse der Exzenterwelle 18 ausgerichteten Bolzen 44 durchgriffen, an dem das Pleuel 36 bzw. 37 schwenkbar gehalten ist. Alternativ könnte zur gelenkigen Lagerung der Pleuel 36, 37 auch jeweils ein Kugelgelenk zum Einsatz kommen.
Die Gewindespindel 42 wird von einer stufig ausgebildeten Sackbohrung 46 einer zweiten Schubstange 47 aufgenommen, wobei ein dem Pleuel 36 bzw. 37 zugewandter oberer Bohrungsabschnitt 49 der Sackbohrung 46 den die Aufnahme 43 aufweisenden Bereich der Gewindespindel 42 in Umfangsrichtung umgibt und die Gewindespindel 42 an der Innenwand des oberen Bohrungsabschnittes 49 flächig anliegt. Der obere Bohrungsabschnitt 49 geht über eine Stufe 50 in einen unteren Bohrungsabschnitt 51 über. Dieser weist ein Innengewinde auf, in das die Gewindespindel 42 eingeschraubt ist.
Mit ihrem dem oberen Bohrungsabschnitt 49 abgewandten unteren Endbereich durchgreift die Schubstange 47 eine Durchgangsbohrung einer mit dem Stößel 20 verschraubten Deckplatte 53, und das in Richtung auf den Stößel 20 über die Deckplatte 53 überstehende Ende der Schubstange 47 wird von einer Endkappe 55 übergriffen, die stirnseitig mit der Schubstange 47 verschraubt ist und drehbar in einer Aufnahme 57 des Stößels 20 gehalten ist. Die Endkappe 55 wird von der Deckplatte 53 abgedeckt und ist somit zwischen der Aufnahme 57 und der Deckplatte 53 in vertikaler Richtung unverschieblich, um eine vertikale Drehachse 59 jedoch frei drehbar am Stößel 20 gehalten.
Der dem Stößel 20 abgewandte obere Endbereich der Schubstange 47 ist in einer Führungsbuchse 61 in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert, wobei mittels in der Zeichnung nicht dargestellter, dem Fachmann an sich bekannter Paßfedern eine drehfeste Verbindung zwischen der Führungsbuchse 61 und dem oberen Endbereich der Schubstange 47 sichergestellt ist.
Die Führungsbuchse 61 weist entlang ihres Außenumfangs eine Verzahnung 62 auf, die mit einer Schnecke 64 kämmt, die in einer die Führungsbuchse 61 in Umfangsrichtung umgebenden und an einem Boden 66 des Gestelloberteils 15 festgelegten Hülse 68 drehbar gelagert ist. Die Schnecke 64 steht mit einem dem Fachmann bekannten und deshalb in der Zeichnung zur Erzielung einer besseren Übersicht nicht dargestellten Motor, vorzugsweise einem Stellmotor, in Drehverbindung.
Zur Bearbeitung eines Werkstückes kann der Stößel 20 zu einer Hin- und Herbewegung relativ zur Aufspannplatte 34 angetrieben werden. Hierzu wird die Exzenterwelle 18 in Drehung versetzt. Aufgrund ihrer exzentrischen Lagerung führen die Pleuel 36, 37 eine Hin- und Herbewegung aus, die über den Bolzen 44 und die Gewindespindel 42 auf die Schubstange 47 übertragen wird, die ihrerseits die Hin- und Herbewegung auf den Stößel 20 überträgt. Die Schubstange 47 ist hierbei in der Führungsbuchse 61 in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert. Die Führungsbuchse 61 bildet somit eine Führungseinrichtung für die Schubstange 47 aus und stellt sicher, daß von den Pleueln 36 bzw. 37 auf die Schubstange 47 ausgeübte Horizontalkräfte über die Führungsbuchse 61 und die Hülse 68 auf das Gestelloberteil 15 übertragen werden, während vertikal ausgerichtete Kräfte ungehindert auf den Stößel 20 übertragen werden. Wird der Stößel 20 bei der Bearbeitung eines Werkstückes außermittig mit Umformkräften beaufschlagt, so können daraus resultierende Horizontalkräfte ebenfalls über die Schubstange 47 und die Führungsbuchse 61 auf das Gestelloberteil 15 übertragen werden.
Kommt es durch Temperaturänderungen oder aufgrund einwirkender Massenkräfte zu einer Veränderung der Lage des unteren Totpunktes des Stößels 20, so kann die effektive Länge der Schubeinrichtungen 22, 23 während des laufenden Betriebes des Stanzautomaten 10 verändert werden. Hierzu wird der mit der Schnecke 64 gekoppelte Motor aktiviert, so daß von der Schnecke 64 eine Drehbewegung auf die Führungsbuchse 61 und die drehfest mit dieser verbundenen Schubstange 47 übertragen werden kann. Dies führt zu einer Relativbewegung zwischen der Schubstange 47 und der Gewindespindel 42. Diese Relativbewegung hat aufgrund der Gewindeverbindung der beiden Teile eine Relativbewegung der Schubstange 47 bezogen auf die Gewindespindel 42 zur Folge, wodurch die effektive Länge der Schubeinrichtungen 22, 23 verändert wird.

Claims (15)

  1. Presse, Stanz- oder Umformautomat mit einem Gestell, das ein Gestelloberteil, ein Gestellunterteil sowie das Gestelloberteil am Gestellunterteil abstützende Ständer aufweist, wobei das Gestellunterteil eine Aufspannplatte umfaßt und das Gestelloberteil eine drehend antreibbare Exzenterwelle aufnimmt, die über mindestens eine Schubeinrichtung mit einem relativ zur Aufspannplatte hin- und herbewegbaren Stößel gekoppelt ist, der mittels Führungselemente in vertikaler Richtung verschiebbar am Gestell gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Schubeinrichtung (22, 23) in vertikaler Richtung verschiebbar am Gestelloberteil (15) gelagert ist.
  2. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente Führungssäulen (25) umfassen, die in Führungslagern (27, 28) verschiebbar gelagert sind.
  3. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungssäulen (25) am Stößel (20) festgelegt sind und daß die Führungslager (27, 28) am Gestell (12) gehalten sind.
  4. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungssäulen (25) jeweils mittels einer ersten Gleit- oder Wälzführung (27) oberhalb einer Bandlaufebene (30) und mittels einer zweiten Gleit- oder Wälzführung (28) unterhalb einer Bandiaufebene (30) verschiebbar gelagert sind.
  5. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse bzw. der Stanz- oder Umformautomat (10) zwei im Abstand zueinander angeordnete Schubeinrichtungen (22, 23) aufweist.
  6. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Schubeinrichtung (22, 23) ein drehbar an der Exzenterwelle (18) gehaltenes Pleuel (36, 37) aufweist sowie eine mit dem Stößel (20) verbundene Schubmechanik (39, 40), wobei das Pleuel (36, 37) mit der Schubmechanik (39, 40) gelenkig verbunden ist und die Schubmechanik (39, 40) mittels einer Führungseinrichtung (61) in vertikaler Richtung verschiebbar am Gestelloberteil (15) gelagert ist.
  7. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung eine in vertikaler Richtung unverschieblich am Gestelloberteil (15) gehaltene Führungsbuchse (61) aufweist, in der die Schubmechanik (39, 40) verschiebbar gelagert ist.
  8. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubmechanik (39, 40) eine am Stößel (20) gehaltene Schubstange (47) umfaßt, die mittels der Führungseinrichtung (61) am Gestelloberteil (15) verschiebbar gelagert ist.
  9. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse bzw. der Stanz- oder Umformautomat (10) zur Verstellung der effektiven Länge der Schubeinrichtung (22, 23) während des laufenden Betriebs der Presse bzw. des Stanz- oder Umformautomaten (10) eine Verstelleinrichtung (61, 64) aufweist, die am Gestell (12) angeordnet ist.
  10. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Schubeinrichtung (22, 23) ein drehbar an der Exzenterwelle (18) gehaltenes Pleuel (36, 37) aufweist sowie eine an das Pleuel (36, 37) angelenkte erste Schubstange und eine mit dem Stößel (20) verbundene zweite Schubstange (47), wobei die beiden Schubstangen (42, 47) mittels der Verstelleinrichtung (61, 64) in vertikaler Richtung relativ zueinander versetzbar sind.
  11. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schubstangen (42, 47) über ein Gewinde miteinander verbunden sind, wobei eine Schubstange (47) mittels der Verstelleinrichtung (61, 64) relativ zur anderen Schubstange (42) um die Gewindeachse drehbar ist.
  12. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schubstange (47) drehfest und längsverschieblich in einer mittels der Verstellvorrichtung (61, 64) um eine vertikale Drehachse (59) drehbaren Führungsbuchse (61) gelagert ist.
  13. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung eine drehend antreibbare, am Gestell (12) drehbar gelagerte Schnecke (64) aufweist, die mit einer Außenverzahnung (62) der Führungsbuchse (61) kämmt.
  14. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schubstange (47) um eine vertikale Drehachse (59) drehbar am Stößel (20) gehalten ist.
  15. Presse, Stanz- oder Umformautomat nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schubstange eine Gewindespindel (42) ausbildet, die in eine Bohrung (46) der zweiten Schubstange (47) eingeschraubt ist.
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