EP3115120A1 - Feinschneidpresse - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Feinschneidpresse, die ein Kopfstück, ein Fußstück sowie Kopf- und Fußstück kraftschlüssig verbindende Zuganker und Säulen umfasst, mit einem im Kopfstück angeordneten Ringzackenzylinder in welchem ein Ringzackenkolben zum Bewegen von Ringzackenbolzen geführt ist, einem im Fußstück angeordneten, eine Hubbewegung ausführenden und eine Tischplatte tragenden Hauptkolben/Stößel mit Gegenhaltezylinderraum, in dem ein Gegenhaltekolben geführt ist, einem koaxial zur Hubachse angeordneten zentralen Stellmechanismus aus einer Stellmutter mit Innengewinde und Ringzackenzylinder mit Außengewinde zum Einstellen des oberen Einbauraums in Bezug zum Hauptkolben und einem Hydrauliksystem zur Versorgen der im Kopf- und Fußstück angeordneten Zylinderräume mit einem auf einen vorgegebenen Druck eingestellten Fluid.
- Pressengestelle aus zusammengesetzten Bauteilen sind hinlänglich bekannt.
DieDE 471 188 C2 offenbart ein Pressengestell mit festliegenden und starr miteinander verbundenen Holmen, die an ihren beiden Enden je durch ein rahmenartiges Verbindungsstück aus Stahlguss verbunden sind.
Aus derDE 581 753 A ist ein Pressengestell mit zusammengesetzten Körper und Führungswerkzeugen bekannt, bei dem der Pressentisch gegenüber dem Querhaupt senkrecht zur Pressrichtung verschiebbar ist und das Querhaupt fest liegt. Eine Zweiständerpresse zum Ausschneiden bzw. Ausstanzen von Platinen aus einem Materialband ist in derDE 22 58 655 C3 beschrieben, wobei das Kopfstück, die Ständer und der Tisch über Zuganker miteinander verbunden und verspannt sind. Allen diesen bekannten Pressengestellen ist gemeinsam, dass das obere Querhaupt oder Joch festliegt und somit keine Verstellung des oberen Einbauraumes möglich ist, womit diese Lösungen nicht für das Feinschneiden geeignet sind. - Aus der
DE 1 279 622 A1 ist eine Feinstanzpresse mit einem Schnittkolben, einem das Blechwerkstück auf dem Pressentisch andrückenden Presskolben und einem den auszustanzenden Teil des Werkstückes unterstützenden Gegendruckkolben bekannt, bei der im Pressenkopf eine Verstellspindel für die Verstellung eines Anschlagflansches sitzt, der den Hub des beweglichen Joches nach oben begrenzt. Der untere Hubbegrenzungsanschlag des beweglichen Joches wird durch Verdrehen von ineinander gehenden Gewindezylindern eingestellt. Die Feinverstellung der Gewindeverstellung erfolgt mittels eines Handrades über eine Schnecke auf ein unten am äußeren Gewindezylinder direkt angebrachten Zahnrad, während für die Schnellverstellung ein Elektromotor vorgesehen ist, der die Schnecke über zwei Kegelräder antreibt.
Diese bekannte Höhenverstellung des Schneidkopfes erlaubt bedingt durch die Handbedienung keine hinreichende Verstell- und Zustellgenauigkeit in Bezug auf die Höhenlage des Kopfes. Außerdem ist von Nachteil, dass die Wiederholgenauigkeit der Einstellung gering ist, wodurch die Qualität der Feinschneidteile leidet.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass während des Schneidbetriebs eine Spindelverdrehung durch das naturgemäß vorhandene axiale Spiel zwischen den Zylindern nicht ausgeschlossen werden kann. - Andere bekannte Lösungen setzen zum Einstellen des Abstandes zwischen einem am Stößel einer Presse befestigten, mit einem auf dem Pressentisch befestigten Unterwerkzeug zusammenarbeitenden Oberwerkzeug und dem Stößel Druckkeilanordnungen (
DE 2 039 644 A1 ) oder hydraulisch betätigte Zylinder (DE 198 22 436 A1 ) ein. Diese bekannten Lösungen sind jedoch für Feinschneidpressen wegen des Zusammenwirkens von Schneidkolben, Ringzackenkolben, und Ringzackenbolzen ungeeignet. - Nach der
EP 2 258 495 B1 ist ein hydraulischer Feinschneidkopf für eine mechanische Presse bekannt, der auf einem Maschinengestell der Presse aufgesetzten Kopfstück oberhalb eines eine Tischplatte tragenden, eine Hubbewegung ausführenden Stößels axial fluchtend zu dessen Hubachse gehalten ist. Im Kopfstück ist ein rohrartig ausgebildetes Teil eines Flansches eingesetzt, dessen Bund durch Schraubverbindungen auf der zum Stößel zugewandten Seite des Kopfstücks verdrehsicher befestigt ist. Im rohrartigen Teil ist der Hauptzylinder konzentrisch eingeschoben, in welchem ein Ringzackenkolben und ein Tastkolben angeordnet sind, wobei der Hauptzylinder mit einem Deckel druckdicht bzw. einer Halteplatte verschlossen ist. Der Hauptzylinder ist mit einem Hydrauliksystem verbunden, das den Hauptzylinder mit einem auf einen vorgegebenen Druck eingestellten Fluid versorgt.
Mit einem Stellmechanismus aus einer mit einem inneren Bewegungsgewinde versehenen Stellmutter und einem am Kopf des Hauptzylinders angeordneten äußeren Bewegungsgewinde wird der Hydraulikkopf durch einen an einer Stirnseite der Stellmutter kraftschlüssig befestigten, senkrecht zur Hubachse angeordneten Zahnkranz, einem am Kopfstück gehaltenen Hydraulikmotor mit Antriebswelle, einer die Antriebswelle des Motors und den Zahnkranz umschlingenden Antriebskette, einer auf der Antriebswelle zustellbaren Bremse in seiner Lage zum Stößel verstellt, wobei die Bewegungsgewinde mit einem Kanal zum Zuführen des auf einen Stelldruck eingeregelten Fluides des Hydrauliksystems zwecks axialer Spielaufhebung bzw. Freigabe des Spiels der Gewinde in Verbindung stehen.
Dieser bekannte Feinschneidkopf benötigt eine Reihe von Freiräumen zur Beaufschlagung mit Hydraulik- und/oder Schmiermittel, die die Steifigkeit der Konstruktion und damit die für das Feinschneiden notwendig hohe Kraftübertragung reduziert. Außerdem ist dieses Kopfstück durch die Vielzahl der Teile kompliziert und die Stellmutter nur durch den Zahnkranz am Kopfstück gesichert, so dass die Einleitung der Stellkräfte im Wesentlichen ohne eine axiale Sicherung erfolgt. - Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Feinschneidpresse zu schaffen, deren Pressengestell sich durch eine hohe Steifigkeit, geringere Masse und einfachem Aufbau auszeichnet und die es erlaubt, höhere Schneidkräfte beim Feinschneiden unter sicherer Ausschaltung des Axialspiels zwischen den Verstellelementen bei gleichzeitiger Verbesserung der Betriebssicherheit zu übertragen.
- Diese Aufgabe wird durch ein Pressengestell der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Feinschneidpresse sind den Unteransprüchen entnehmbar.
- Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Erkenntnis aus, die Steifigkeit des Pressengestells durch die Verringerung der Anzahl der Bauteile zu erhöhen und insbesondere das Kopf- und Fußstück kompakter und massiver auszubilden.
Dies wird dadurch erreicht, dass der Ringzackenzylinder als ein einstückig geformter Kernkörper im Kopfstück ausgebildet ist, an dem ein separater Abstreif-/ Ausstoßzylinder mit Abstreif-/Ausstoßkolben in Flucht der Hubachse angeordnet ist, und dem Gegenhaltekolben im Hauptkolben ein Auswerferkolben zugeordnet ist, wobei dem Abstreif-/Ausstoßkolben und dem Auswerferkolben jeweils voneinander unabhängige Druckräume zugeordnet sind, die untereinander hydraulisch verbunden sind, und dass dem Abstreif-/Ausstoßzylinder/Kernkörper mindestens zwei diametral gegenüberliegende Vorspannkolben mit Kolbenstangen am Kopfstück zugeordnet sind, die jeweils in einen mit Fluid des Hydrauliksystems druckbeaufschlagten Vorspann-Zylinderraum im Kopfstück senkrecht in Flucht zur Stellmutter geführt sind, wobei die Kolbenstangen durch eine Stelltraverse so miteinander verbunden sind, dass eine Stellbewegung von Vorspannkolben und Kolbenstangen eine äußere vertikale Stellkraft auf den Abstreif-/ Ausstoßzylinder/Kernkörper aufbringt, die das Innengewinde der Stellmutter am Außengewinde des Kernkörpers axial verriegelt oder löst, und dass der Hauptkolben diskusscheibenartig vorstehende Arbeitsflächen aufweist, die vertikal übereinanderliegende Arbeitsräume mit geringem Hub im Zylinderraum des Fußstücks abteilen. - Eine weitere bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Feinschneidpresse sieht vor, dass die Stelltraverse einen senkrecht zur Hubachse angeordneten Fuß aufweist, welcher an dem am Kernkörper befestigten Abstreif-/ Ausstoßzylinder für die Krafteinleitung in den Kernkörper auflagert.
Dies gewährleistet, dass sich das axiale Spiel zwischen dem Innengewinde der Stellmutter und dem Außengewinde des Kernkörpers durch die Stellbewegung der Vorspannkolben und Kolbenstangen entweder aufhebt oder einstellt. - In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Feinschneidpresse bildet der Abstreif-/ Ausstoßzylinder einen vom Ringzacken-Zylinderraum hydraulisch separierten Zylinderraum für die Aufnahme des mit dem Ringzackenkolben gemeinsam auf der Hubachse angeordneten Abstreif-/Ausstoßkolbens, dessen Kolbenstange den im Zylinderraum geführten Ringzackenkolben mittig durchdringt und an einer dem Ringzackenkolben zugeordneten Ausstoßplatte befestigt ist, wobei die Ausstoßplatte mit in einem Lochboden geführten Ringzackenbolzen und Druckbolzen zur getrennten Übertragung der Ringzackenkraft und Abstreifkraft wirkverbunden ist. Die Aufteilung in einen Abstreif-/ Ausstoßkolben und einen Ringzackenkolben ermöglicht es, die für das Abstreifen und das Verdrängen benötigten Flächen voneinander zu trennen und die Flächen entsprechend dem tatsächlich erforderlichen Kraftbedarf anzupassen. Zweckmäßigerweise sind die Ringzackenbolzen koaxial zur Hubachse angeordnet und stützen sich an einer Ringzacken-Kolbenplatte zum Bewegen der Ringzacke ab, wobei die Ringzacken-Kolbenplatte einen Abstützkörper umschließt, der Durchgangsbohrungen aufweist, in welchen Druckbolzen zum Abstreifen vertikal beweglich angeordnet sind.
- Von besonderer Bedeutung für die Steifigkeit der erfindungsgemäßen Feinschneidpresse ist es, dass der Kernkörper an seiner der Oberseite des Kopfstückes zugewandten Seite einen rohrartig geformten Hals aufweist, an dem der Abstreif-/Ausstoßzylinder druckdicht und kraftschlüssig befestigt ist, so dass der Kernkörper mit dem Abstreif-/Ausstoßzylinder im Kopfstück eine kompakte Baueinheit bilden kann, wobei der Kernkörper an seiner dem Boden zugewandten Seite von einem Deckel zur Abdeckung des Kettenrades gehalten ist, welcher an der Unterseite des Kopfstückes befestigt ist.
- In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Feinschneidpresse ist der Zylinderraum des Abstreif-/Ausstoßzylinders mit einem Deckel druckdicht verschlossen, durch den eine mit dem Hydrauliksystem verbundene Zuleitung zur Beaufschlagung eines ersten Arbeitsraumes des Abstreif-/Ausstoßkolbens im Zylinderraum des Abstreif-/Ausstoßzylinders mit Fluid geführt ist.
Von Vorteil ist auch, dass der Abstreif-/Ausstoßzylinder in seinem Wandbereich mit einem parallel und senkrecht zur der Hubachse verlaufenden Kanal zum Beaufschlagen eines zweiten Arbeitsraumes des Abstreif-/Ausstoßkolbens im Zylinderraum des Abstreif-/Ausstoßzylinders mit Fluid vorgegebenen Drucks aus dem Hydrauliksystem versehen ist.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Abstreif-/ Ausstoßzylinder in seinem Wandbereich mit einem weiteren Kanal zum Beaufschlagen eines Arbeitsraumes für den Ringzackenkolben im Kernkörper mit Fluid vorgegebenen Drucks aus dem Hydrauliksystem versehen ist. Alle diese Merkmale stellen sicher, dass die kompakte Einheit aus Kernkörper und Abstreif-/Ausstoßzylinder kopfseitig an das Hydrauliksystem angeschlossen werden kann. - Nach einer bevorzugten weiteren Ausführungsform der Erfindung hat der Abstreif-/Ausstoßzylinder in seinem Wandbereich mindestens zwei parallel in Richtung Hubachse verlaufende Kanäle zum Zuführen von Fluid vorgegebenen Druckes aus dem Hydrauliksystem in den Ringzacken-Zylinderraum. Damit ist gewährleistet, dass der Zylinderraum des Abstreif-/Ausstoßzylinders und der Ringzacken-Zylinderraum jeweils separat voneinander mit Fluid entsprechend angepassten Druckes beaufschlagt werden kann.
- In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Kernkörper und der Abstreif-/Ausstoßzylinder durch mindestens zwei diametral gegenüberliegende Nutstücke am Kopfstück verdrehsicher gehalten, so dass der Kernkörper und der Abstreif-/Ausstoßzylinder ihre radiale Lage auch bei Betätigung der Stellmutter nicht ändern können.
- In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist in das Kopfstück mindestens ein Kanal eingebracht, der in den Zylinderraum der Vorspannkolben zum Versorgen mit Fluid mündet und den Zylinderraum mit Druck beaufschlagt, um die Stellkraft zum Arretieren oder Lösen der Gewinde an Stellmutter und Kernkörper zu erzeugen.
Von Vorteil ist weiterhin, wenn das Innengewinde der Stellmutter und das Außengewinde des Kernkörpers Sägezahngewinde sind, wodurch bei aufgehobenem Spiel in axialer Richtung hohe Kräfte übertragen werden können. - Für die Steifigkeit der erfindungsgemäßen Feinschneidpresse ist auch von wesentlicher Bedeutung, dass das Fußstück kompakt ist und eine niedrige Bauhöhe aufweist. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Fußstück ein Zylinderraum für einen Hauptkolben vorgesehen, dessen diskusscheibenartig ausgebildete Arbeitsflächen den Zylinderraum in zwei vertikal übereinander liegende Arbeitsräume mit geringem Hub aufteilen, wobei im Hauptkolben ein Gegenhaltezylinderraum für die Aufnahme eines Gegenhaltekolbens ausgebildet ist, der von einem axial in Hubrichtung angeordneten Auswerferkolben durchsetzt ist, dessen Kolbenstange in Flucht der Hubachse in einen Arbeitsraum geführt ist.
Die besondere diskusscheibenartige Form des Hauptkolbens in Verbindung mit der Integration des Gegenhaltekolbens und des Auswerferkolbens in den Hauptkolben ermöglicht es, den Hauptkolben kompakt mit einer geringen Hubhöhe auszuführen, wodurch das Fußstück eine geringe Bauhöhe erhält und die Steifigkeit des Pressengestells weiter verbessert wird. - Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind in das Fußstück Kanäle zum Zuführen von Fluid vorgegebenen Drucks aus dem Hydrauliksystem in jeden Arbeits- bzw. Zylinderraum eingebracht, so dass jeder Arbeitsraum separat entsprechend den geforderten Drücken mit Hydraulikfluid beaufschlagt werden kann.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pressengestells sind das Kopfstück und das Fußstück aneinander durch vier kastenförmig ausgebildete Säulen gehalten, durch welche die Zuganker geführt sind, wobei das eine Ende des Zugankers direkt in Fußstück verschraubt und das andere Ende am Kopfstück durch eine Spannmutter unter Zugspannung gehalten ist.
- Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Pressengestells ist von besonderem Vorteil, dass das Kopf- und Fußstück aus Sphäroguss und die Säulen sowie Zuganker die aus Stahl bestehen, wobei das Fußstück ohne Fundament durch Nivellierschuhe am Boden aufliegt.
- Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
- Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel für ein Pressengestell näher erläutert werden.
- Es zeigen
-
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Feinschneidpresse mit Anschluss an das Hydrauliksystem, -
Fig. 2 einen Schnitt des Pressengestells gemäß Linie A-A derFig. 1 , -
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Kopfstückes mit Stelltraverse, -
Fig. 4 einen Schnitt des Kopfstückes gemäß Linie B-B derFig. 3 , -
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Kernkörpers mit dem Verstellmechanismus für die Stellmutter, -
Fig. 6 einen Schnitt durch den Kernkörpers mit Abstreif-/Ausstoßzylinder, -
Fig. 7 einen Schnitt des Kernkörpers mit Abstreif-/Ausstoßzylinder gemäß Linie C-C derFig. 5 , -
Fig. 8 einen Schnitt des Kopfstücks gemäß Linie D-D derFig. 3 , -
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Fußstückes mit Tischplatte, -
Fig. 10 einen Schnitt des Fußstückes mit Tischplatte gemäß Linie E-E derFig. 9 und -
Fig. 11 einen Schnitt des Hauptkolbens und der Tischplatte. - Die
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine hydraulisch angetriebene Feinschneidpresse 1, deren Hauptkolben 2 grundsätzlich eine Hubbewegung in Richtung Hubachse HU von unten nach oben ausführt. Das Pressengestell 3 der Presse 1 umfasst ein Kopfstück 4, ein Fußstück 5, kastenförmige Hohlsäulen 6 und Zuganker 7 aus Stahl. In jedem Eckbereich des quaderförmigen Fußstücks 5 ist ein parallel zur Hubachse HU verlaufendes Sackloch 8 mit Innengewinde 9 eingebracht, in das das dem Fußstück 5 zugewandte mit Außengewinde versehene Ende 10 des Zugankers 7 eingeschraubt ist (sieheFig. 2 ). Der Zuganker 7 durchdringt die Hohlsäulen 6 axial, führt durch eine jeweilig im Eckbereich des quaderartigen Kopfstückes 4 angeordnete Bohrung 11 des auf den Hohlsäulen 6 auflagernden Kopfstückes 4 hindurch, endet oberhalb einer taschenartigen Aufnahme 12 des Kopfstückes 4 und ist mit einer Spannmutter 13 an dem dem Kopfstück 4 zugewandten Ende 14 des Zugankers 7 axial gesichert, so dass Kopfstück 4, Fußstück 5 und Hohlsäulen 6 ein äußerst steifes und massives Pressengestell 3 geringer Masse bilden. - Die
Fig. 3 und4 zeigen das Kopfstück 4 in perspektivischer Ansicht und im Schnitt gemäß Linie B-B derFig. 3 . In Flucht der Hubachse HU ist im Kopfstück 4 ein Aufnahmeraum 15 für ein einstückig geformten Kernkörper 16 mit einem der Unterseite US des Kopfstücks 4 zugewandten Lochboden 17, einem der Oberseite OS des Kopfstücks 4 zugewandten rohrförmigen Hals 18 und einen dem Lochboden 17 zugeordneten Flansch 19.
An der äußeren Mantelfläche 22 von der Schulter 20 in Richtung Lochboden 17 ausgehend weist der Kernkörper 16 ein Außengewinde 23 in Sägezahnform auf. Das Außengewinde 23 steht im Eingriff mit dem Innengewinde 24 einer Stellmutter 25, welche sich an einem vertikal zur Hubachse HU liegenden Wandbereich 26 des Kopfstücks 4 axial abstützt. Bei einer Drehbewegung der Stellmutter 25 kann somit der Kernkörper 16 seine Lage in Bezug zum Hauptkolben 2 ändern, wodurch eine obere Einbauraumverstellung für unterschiedliche Werkzeuge möglich ist. - Der Stellantrieb für die Stellmutter 25 entspricht dem Stand der Technik nach
EP 2 258 495 B1 und muss deshalb nicht weiter näher erläutert werden. Der Unterschied besteht darin, dass der aus Kettenrad 27, Hohlbolzenkette 28, Hydraulikmotor 29 und Feststellbremse 30 bestehende Stellantrieb an der Unterseite US des Kopfstückes 4 angeordnet und von einem an der Unterseite US des Kopfstückes 4 befestigten Deckel 108 gehalten ist (sieheFig. 5 ). - Am rohrförmigen Hals 18 des Kernkörpers 16 ist stirnseitig -wie in
Fig. 6 gezeigt- im Stumpfstoß ein Abstreif-/Ausstoßzylinder 31 koaxial zur Hubachse HU aufgesetzt, der den im Kernkörper 16 ausgebildeten Ringzacken-Zylinderraum 32 druckdicht durch Verschraubung verschließt. Der Kernkörper 16 und Abstreif-/Ausstoßzylinder 31 ist durch Nutstücke 98 am Kopfstück 4 gegen Verdrehung gesichert. Im Abstreif-/Ausstoßzylinder 31 ist ein Zylinderraum 33 ausgebildet, der durch einen druckdicht verschraubten Deckel 34 abgeschlossen ist und einen doppelt wirkenden Abstreif-/Ausstoßkolben 35 aufnimmt.
Der Abstreif-/Ausstoßkolben 35 unterteilt den Zylinderraum 33 in einen ersten der eine Seite des Abstreif-/Ausstoßkolbens 35 zugeordneten Arbeitsraum 36a und eine zweiten der anderen Seite des Abstreif-/Ausstoßkolbens 35 zugeordneten Arbeitsraum 36b. Der Deckel 34 hat mittig eine Zuleitungsöffnung 37 für den Anschluss einer Hydraulikleitung 38 des Hydrauliksystems 39 zur Beaufschlagung des ersten Arbeitsraum 36a mit Hydraulikfluid. Der zweite Arbeitsraum 36b ist über einen im Wandbereich 40 des Abstreif-/ Ausstoßzylinders 31 parallel und senkrecht zur der Hubachse HU ausgebildeten Kanal 41 und einer Hydraulikleitung 38 an das Hydrauliksystem 39 zum Beaufschlagen mit Hydraulikfluid vorgegebenen Drucks angeschlossen.
Der Abstreif-/Ausstoßkolben 35 ist mit einer Kolbenstange 42 verbunden, die auf der Hubachse HU durch einen im Ringzacken-Zylinderraum 32 geführten Ringzackenkolben 43 hindurchgeführt ist und eine Ausstoßplatte 44 trägt, welche auf dem Lochboden 17 des Kernkörpers 16 auflagert.
Dem Ringzackenkolben 43 im Ringzacken-Zylinderraum 32 ist ein Arbeitsraum 45 zugeordnet, welcher durch einen weiteren im Wandbereich 40 des Abstreif-/Ausstoßzylinders 31 angeordneten Kanal 46 über die Hydraulikleitung 38 mit dem Hydrauliksystem 39 verbunden ist (sieheFig. 7 ).
In den Bohrungen 47 des Lochbodens 17 sind Ringzackenbolzen 48 und Druckbolzen 49 in Flucht der Hubachse HU vertikal verschiebbar geführt. Unmittelbar unterhalb des Lochbodens 17 liegt planparallel eine Kolbenplatte 50 in einer Ausnehmung 51 des Kernkörpers 16 ein, die einen zentrisch angeordneten, zylinderscheibenförmigen Abstützkörper 52 umschließt. Der Abstützkörper 52 hat koaxial zur Hubachse HU gelegene Durchgangsbohrungen 53 für die Druckbolzen 49, die durch die Bohrungen 53 des Abstützkörpers 52 hindurchgeführt sind. Unterhalb der Kolbenplatte 50 befindet sich eine Abstützplatte 54 in einer gegenüber der Ausnehmung 51 stufenartig nach außen versetzten Ausnehmung 55, wobei die Abstützplatte 54 planparallel zur Kolbenplatte 50 angeordnet ist.
In der Abstützlatte 54 befinden sich die Durchgangsbohrungen 56, in denen Druckbolzen 57a und 57b geführt sind, wobei die Druckbolzen 57a den durch den Abstützkörper 52 hindurchgeführten Druckbolzen 49 und die Druckbolzen 57b den Ringzackenbolzen 48 zugeordnet sind.
Beim Schneidvorgang bewegen sich die Druckbolzen 57a und 57, die Kolbenplatte 50, die Druckbolzen 48 und 49, die Ausstoßplatte 44, die Kolbenstange 42, der Abstreif-/ Ausstoßkolben 35 und der Ringzackenkolben 43 synchron nach oben, d.h. in Richtung Kopfstück 4. Das Hydraulikfluid im Arbeitsraum 45 des Ringzackenkolbens 43 und im Arbeitsraum 36a des Abstreif-/Ausstoßkolbens 35 wird verdrängt.
Sobald der Hauptkolben/Stößel 2 den oberen Totpunkt OT erreicht, wird der Abstreif-/Ausstoßkolben 35 aktiviert und der Abstreifvorgang beginnt, d.h. der Arbeitsraum 36a wird durch Hydraulikfluid druckbeaufschlagt. Der Abstreif-/ Ausstoßkolben 35 drückt die Ausstoßplatte 44 und damit alle Druckbolzen 57a, 57b, 48, 49 und die Kolbenplatte 50 synchron nach unten, d.h. in Richtung Fußstück 5. Die genannten Druckbolzen drücken auf die nicht weiter dargestellten Druckbolzen im Werkzeug, die das Stanzgitter von dem Schneidstempel abstreifen.
Der Ringzackenkolben 43 wird durch Druckbeaufschlagung des Arbeitsraums 45 mit Hydraulikfluid parallel oder zeitverzögert und mit geringerer Geschwindigkeit dem Abstreif-/Ausstoßkolben 35 nachgeführt. - Wie
Fig. 8 zeigt befinden sich oberseitig im Kopfstück 4 zwei Vorpann-Zylinderräume 58a und 58b, die diametral gegenüberliegend nahe der äußeren Peripherie des Abstreif-/Ausstoßzylinders 31 angeordnet und parallel zur Hubachse HU ausgerichtet und durch einen Deckel 99 druckdicht verschlossen sind.
Jeweils ein Vorspannkolben 59 mit Kolbenstange 60 ist in den Vorspann-Zylinderräumen 58a und 58b auf einer Hubachse H1 geführt, die senkrecht oberhalb der Stellmutter 25 liegt. Die Kolbenstangen 60 der beiden Vorspannkolben 59 sind durch jeweils eine Schraube 61 an einer Stelltraverse 62 befestigt, welche die Kolbenstangen 60 miteinander verbindet.
Die Vorspann-Zylinderräume 58a und 58b sind jeweils an das Hydrauliksystem 39 über in das Kopfstück 4 eingebrachte Kanäle 63 angeschlossen, so das der Vorspannkolben 59 mit einem entsprechenden Druck des Hydraulikfluids über eine Hydraulikleitung 38 beaufschlagt werden und eine Vertikalbewegung, d.h. Stellbewegung, ausführen kann. Sobald der Vorspannkolben 59 eine solche Stellbewegung ausführt, leitet die Vorspanntraverse 62 mit ihrem Fuß 64 kopfseitig die Stellkraft F in den Abstreif-/Ausstoßzylinder 31 und damit in den Kernkörper 16 ein. Der Kernkörper 16 mit seinem Außengewinde 23 vollzieht somit diese Stellbewegung mit und verriegelt das Innengewinde 24 der Stellmutter 25. Durch die Sägezahnform von Außengewinde 23 am Kernköper 16 und des Innengewindes 24 der Stellmutter 25 können im verriegelten Zustand entsprechend hohe und beim Feinschneiden übliche Kräfte aufgenommen werden. Werden die Vorspannkolben 59 entlastet, d.h. der Druck des Hydraulikfluid abgeregelt, wird die Verriegelung von Außengewinde 23 und Innengewinde 24 aufgehoben und der Stellantrieb kann die Stellmutter 25 auf die gewünschte Einbaulage in Bezug zum Hauptkolben 2 verstellen. - Die
Fig. 9 und10 zeigen das Fußstück 5 in perspektivischer Ansicht und Schnittdarstellung gemäß Linie E-E.
Wie dieFig. 9 verdeutlicht ist an der Oberseite OSS des Fußstückes 5 eine Tischplatte 73 angeordnet, die das weiter nicht dargestellte Werkzeugunterteil trägt. Etwa mittig zu den Sacklöchern 8 sind im Fußstück 5 zwei gegenüberliegende parallel zur Hubachse HU ausgerichtete Zylinderräume 100 eingebracht, die je einen doppeltwirkenden Eilgangkolben 102 aufnehmen und mit Deckel 101 verschlossen sind. Der Eilgangkolben 102 hat eine Kolbenstange 103, die mit einem Träger 104 verbunden ist, welcher an einer Seitenwand 105 der Tischplatte 73 befestigt ist. Der Eilgangkolben 101 teilt im Zylinderraum 100 einen ersten und zweiten Arbeitsraum 106a bzw. 106b ab. Der Arbeitsraum 106a und der Arbeitsraum 106b ist über je einen im Fußstück 5 eingebrachten Kanal 107 mit der Hydraulikleitung 38 des Hydrauliksystems 39 zur Beaufschlagung mit Hydraulikfluid vorgegeben Drucks verbunden, so dass es möglich ist, die Tischplatte 73 im Eilgang in Richtung des Kopfstückes 4 vertikal zu verfahren (sieheFig. 10 ).
Des Weiteren ist im Fußstück 5 ein Hauptzylinderraum 65 ausgebildet, dessen Achse HA auf der Hubachse HU der Feinschneidpresse 1 liegt und den doppelt wirkenden Hauptkolben 2 aufnimmt. Der Hauptkolben 2 besitzt einen zylindrischen Schaft 67, welcher diskusscheibenartig senkrecht von seiner Achse HA vorspringende Arbeitsflächen 68a und 68b aufweist, die den Hauptzylinderraum 65 in zwei Arbeitsräume 69a und 69b mit geringer Hubhöhe H aufteilen, so dass das Fußstück 5 eine geringe Bauhöhe hat. Die Arbeitsräume 69a und 69b sind jeweils durch einen Kanal 70a und 70b über entsprechende Ventile 109 (sieheFig. 1 ) und Anschlüsse und Hydraulikleitungen 71 mit dem Hydrauliksystem 39 verbunden (sieheFig. 10 ). Der Hauptzylinderraum 65 und somit der Arbeitsraum 69a ist durch einen Deckel 72 druckdicht verschlossen. - Die
Fig. 11 zeigt einen weiteren Schnitt durch das Fußstück 5 und den Hauptkolben 2 mit seiner Befestigung an der Tischplatte 73.
Im Hauptkolben 2 ist ein Gegenhaltezylinderraum 74 ausgebildet, in dem ein Gegenhaltekolben 75 und ein Ausstoßkolben 76 aufgenommen ist, welcher mit seiner Kolbenstange 77 mittig durch den Gegenhaltekolben 75 hindurchgeführt ist, die mit ihrem fußseitigen Ende 78 in einem Arbeitsraum 79 für die Kolbenstange 77 endet. Der Gegenhaltekolben 75 teilt im Zylinderraum 74 des Hauptkolbens 2 einen Arbeitsraum 80 ab.
Der Arbeitsraum 79 für den Ausstoßkolben 76 und der Arbeitsraum 80 für den Gegenhaltekolben 75 sind durch im Schaft 67 senkrecht zur Achse HA eingebrachte separate Kanäle 81a und 81b über im Schaft 67 ausgebildete Verteilerausnehmungen 83 und Kanäle 82a und 82b im Fußstück 5 mit der Hydraulikleitung 38 des Hydrauliksystems 39 verbunden. - In
Fig. 11 wird auf die Anordnung und Befestigung der Tischplatte 73 Bezug genommen. Die Tischplatte 73 liegt mit ihrer Unterseite auf Stoß am Schaft 67 des Hauptkolbens 2 auf und hat einen vorstehenden zylindrisch ausgebildeten Bodenbereich 84, dessen Durchmesser auf den Durchmesser des Schaftes 67 des Hauptkolbens 2 abgestimmt ist. Der Bodenbereich 84 der Tischplatte 73 ist mit koaxial zur Hubachse HU angeordneten Bohrungen 85 versehen. In den Bohrungen 85 sind Gegenhaltebolzen 86 geführt, die sich an einer in einer Ausnehmung 88 oberhalb des Bodenbereichs 84 angeordneten Kolbenplatte 89 abstützen, welche einen zentrisch angeordneten, zylinderscheibenförmigen Abstützkörper 90 umschließt.
Der Abstützkörper 90 hat koaxial zur Hubachse HU gelegene Durchgangsbohrungen 91 für Druckbolzen 92, die durch die Bohrungen 91 des Abstützkörpers 90 hindurchgeführt sind. Oberhalb der Kolbenplatte 89 befindet sich eine Abstützplatte 93 in einer gegenüber der Ausnehmung 88 stufenartig nach außen versetzten Ausnehmung 94, wobei die Abstützplatte 93 planparallel zur Kolbenplatte 89 angeordnet ist.
In der Abstützplatte 93 befinden sich Durchgangsbohrungen 95a und 95b, wobei in den Durchgangsbohrungen 95a Druckbolzen 96 geführt sind, die den Gegenhaltebolzen 86 und in den Durchgangsbohrungen 95b die durch den Abstützkörper 90 hindurchgeführten Druckbolzen 92 zugeordnet sind.
Die Druckbolzen 87 und 92, die Kolbenplatte 89, die Gegenhaltebolzen 86, die Auswerfplatte 76a, die Kolbenstange 77, der Auswerferkolben 76 und der Gegenhaltekolben 75 bewegen sich beim Schneidvorgangs synchron nach unten. Das Hydraulikfluid im Arbeitsraum 79 des Auswerferkolbens 76 und im Arbeitsraum 80 des Gegenhaltekolbens 75 wird verdrängt. Sobald der Hauptkolben 2 den unteren Totpunkt UT erreicht, wird der Auswerferkolben 76 aktiviert und der Auswerfvorgang des in die Schneidplatte eingeschnittenen Schneidteils beginnt, d.h. der Arbeitsraum 79 wird mit Hydraulikfluid druckbeaufschlagt. Die Auswerfplatte 76a drückt alle Druckbolzen 86, 87 und 92 sowie die Kolbenplatte 89 synchron nach oben. Die genannten Druckbolzen 87 und 92 drücken auf die nicht weiter gezeigten Druckbolzen im Werkzeug, die das Schneidteil aus der Schneidöffnung der Schneidplatte in den Werkzeuginnenraum auswerfen.
Der Gegenhaltkolben 75 wird durch Druckbeaufschlagung des Arbeitsraums 80 mit Hydraulikfluid parallel oder zeitverzögert und mit geringerer Geschwindigkeit nachgeführt. - Die erfindungsgemäße Feinschneidpresse bildet durch die bauliche Einheit von Kernkörper 16 und Abstreif-/ Ausstoßzylinder 31 im Kopfstück 4, die Integration des Auswerfkolbens 76 in den Gegenhaltekolben 75 innerhalb des Hauptkolbens 2 und durch die besondere Form des Hauptkolbens 2 im Fußstück 5 eine äußerst steife und kompakte Konstruktion, die es ermöglicht, das Pressengestell 3 ohne Fundament nur auf Nivellierschuhen 97 am Boden aufzulagern. Die verbesserte Steifheit der erfindungsgemäßen Feinschneidpresse hat außerdem den Vorteil, dass eine hochgenaue Einbauraumverstellung bei einer geringeren Masse der Presse mit geringeren Betriebskosten gewährleistet werden kann.
Bezugszeichenliste Feinschneidpresse 1 Hauptkolben 2 Pressengestell 3 Kopfstück 4 Fußstück 5 Hohlsäulen 6 Zuganker 7 Sackloch 8 Innengewinde in 8 9 Fußseitiges Ende von 7 10 Bohrung in 4 11 Taschenartige Aufnahme in 4 12 Spannmutter 13 Kopfseitiges Ende von 4 14 Aufnahmeraum in 4 15 einstückig geformter Kernkörper 16 Lochboden in 16 17 Rohrartiger Hals von 16 18 Flansch an 16 19 Schulter von 16 20 Wandbereich von 4 21 Äußerer Mantel von 16 22 Außengewinde an 16 23 Innengewinde von 25 24 Stellmutter 25 Wandbereich an 4 26 Kettenrad 27 Hohlbolzenkette 28 Hydraulikmotor 29 Feststellbremse 30 Abstreif-Ausstoßzylinder 31 Ringzacken-Zylinderraum 32 Zylinderraum in 31 33 Deckel von 31 34 Abstreif-/Ausstoßkolben 35 1. Arbeitsraum 36a 2. Arbeitsraum 36b Zuleitungsöffnung in 34 37 Hydraulikleitung 38 Hydrauliksystem 39 Wandbereich von 31 40 Kanal für 2. Arbeitsraum 41 Kolbenstange 42 Ringzackenkolben 43 Ausstoßplatte 44 Arbeitsraum 45 Kanal für 45 46 Bohrungen in 17 47 Ringzackenbolzen 48 Druckbolzen 49 Kolbenplatte 50 Ausnehmung in 16 51 Abstützkörper 52 Durchgangsbohrungen in 52 53 Abstützplatte 54 Ausnehmung 55 Durchgangsbohrungen 56 Druckbolzen 57a, 57b Vorspann-Zylinderräume 58a, 58b Vorspannkolben 59 Kolbenstange 60 Verbindungsschraube 61 Vorspanntraverse 62 Kanäle für 58a, 58b 63 Fuß von 62 64 Hauptzylinderraum 65 Zylindrischer Schaft von 2 67 Arbeitsfläche von 2 68a, 68b Arbeitsräume 69a, 69b Kanäle 70a, 70b Hydraulikleitung 71 Deckel 72 Tischplatte 73 Zylinderraum 74 Gegenhaltekolben 75 Auswerferkolben 76 Auswerfplatte 76a Kolbenstange von 76 77 Fußseitiges Ende von 77 78 Arbeitsraum für 77 79 Arbeitsraum für 75 80 Kanäle in 67 81a, 81b Kanäle in 5 82a, 82b Verteilerausnehmung an 67 83 Bodenbereich von 73 84 Bohrungen in 84 85 Gegenhaltebolzen 86 Druckbolzen 87 Ausnehmung 88 Kolbenplatte 89 Zylinderscheibenförmiger Abstützkörper 90 Durchgangsbohrungen in 90 91 Druckbolzen 92 Abstützplatte 93 Ausnehmung 94 Durchgangsbohrungen in 93 95a, 95b Druckbolzen für 86 96 Nivellierschuhe 97 Nutstücke 98 Deckel Vorspann-Zylinderräume 58a, 58b 99 Zylinderräume für Eilgangkolben 100a, 100b Deckel für Zylinderräume 100a, 100b 101 Eilgangkolben 102 Kolbenstange von 102 103 Träger 104 Seitenwände von 73 105 1. Arbeitsraum im Zylinderraum 100 106a 2. Arbeitsraum im Zylinderraum 100 106b Kanal zu 106a, 106b 107 Deckel 108 Ventile 109 Achse Hauptkolben HA Hubachse Feinschneidpresse HU Achse der Vorspannkolben H1 Oberseite von 4 OS Oberseite von 5 OSS Oberer Totpunkt OT Unterseite von 4 US Unterer Totpunkt UT
Claims (14)
- Feinschneidpresse, die ein Kopfstück (4), ein Fußstück (5) sowie Kopf- und Fußstück kraftschlüssig verbindende Zuganker (7) und Säulen (6) umfasst, mit einem im Kopfstück (4) angeordneten Ringzackenzylinder (32), in welchem ein Ringzackenkolben (43) zum Bewegen von Ringzackenbolzen (48) geführt ist, einem im Fußstück (5) angeordneten, eine Hubbewegung ausführenden und eine Tischplatte (73) tragenden Hauptkolben/Stößel (2) mit Gegenhaltezylinderraum (74), in dem ein Gegenhaltekolben (75) geführt ist, einem koaxial zur Hubachse (HU) angeordneten zentralen Stellmechanismus aus einer Stellmutter (25) mit Innengewinde (24) und Ringzackenzylinder (32) mit Außengewinde (23) zum Einstellen des oberen Einbauraums in Bezug zum Hauptkolben (2) und einem Hydrauliksystem (39) zum Versorgen der im Kopf- und Fußstück (4,5) angeordneten Zylinderräume mit einem auf einen vorgegebenen Druck eingestellten Fluid, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringzackenzylinder (32) als ein einstückig geformter Kernkörper (16) ausgebildet ist, an dem ein separater Abstreif-/Ausstoßzylinder (31) mit Abstreif-/Ausstoßkolben (35) in Flucht der Hubachse (HU) angeordnet ist, und dem Gegenhaltekolben (75) im Hauptkolben (2) ein Auswerferkolben (76) zugeordnet ist, wobei dem Abstreif-/Ausstoßkolben (35) und dem Auswerferkolben (76) jeweils voneinander unabhängige Druckräume (36a,36b;79) zugeordnet sind, die untereinander hydraulisch verbunden sind, und dass dem Abstreif-/Ausstoßzylinder/Kernkörper (31/16) mindestens zwei diametral gegenüberliegende Vorspannkolben (59) mit Kolbenstangen (60) am Kopfstück (4) zugeordnet sind, die jeweils in einen mit Fluid des Hydrauliksystems (39) druckbeaufschlagten Vorspann-Zylinderraum (58a,58b) im Kopfstück (4) senkrecht in Flucht zur Stellmutter (25) geführt sind, wobei die Kolbenstangen (60) durch eine Stelltraverse (62) so miteinander verbunden sind, dass eine Stellbewegung von Vorspannkolben und Kolbenstangen (59,60) eine äußere vertikale Stellkraft (F) auf den Abstreif-/Ausstoßzylinder/Kernkörper (31/16) aufbringt, die das Innengewinde (24) der Stellmutter (25) am Außengewinde (23) des Kernkörpers (16) axial verriegelt oder löst, und dass der Hauptkolben (2) diskusscheibenartig vorstehende Arbeitsflächen (68a,68b) aufweist, die vertikal übereinanderliegende Arbeitsräume (69a,69b) mit geringem Hub (H) im Zylinderraum (65) des Fußstücks (5) abteilen.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelltraverse (62) einen senkrecht zur Hubachse (HU) angeordneten Fuß (64) aufweist, welcher auf dem am Kernkörper (16) befestigten Abstreif-/Ausstoßzylinder (31) für die Krafteinleitung der Stellkraft (F) in den Kernkörper (16) auflagert.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper (16) an seiner der Oberseite (OS) des Kopfstückes (4) zugewandten Seite einen rohrartig geformten Hals (18) aufweist, an dem der Abstreif-/Ausstoßzylinder (31) druckdicht und kraftschlüssig befestigt ist.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennnzeichnet, dass der Abstreif-/ Ausstoßzylinder (31) einen vom Ringzacken-Zylinder (32) hydraulisch separierten Zylinderraum (33) für die Aufnahme des mit dem Ringzackenkolben (43) gemeinsam auf der Hubachse (HU) angeordneten doppelt wirkenden Abstreif-/ Ausstoßkolbens (35) bildet, dessen Kolbenstange (42) den im Zylinderraum geführten Ringzackenkolben (43) mittig durchdringt und an einer dem Ringzackenkolben (43) zugeordneten Ausstoßplatte (44) befestigt ist, wobei die Ausstoßplatte (44) mit den in einem Lochboden (17) geführten Ringzackenbolzen (48) und Druckbolzen (49) zur getrennten Übertragung der Ringzackenkraft und Abstreifkraft wirkverbunden ist.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringzackenbolzen (48) koaxial zur Hubachse (HU) angeordnet und sich an einer Ringzacken-Kolbenplatte (50) zum Bewegen der Ringzacke abstützen, wobei die Ringzacken-Kolbenplatte (50) einen Abstützkörper (52) umschließt, der Durchgangsbohrungen (53) aufweist, in welchem Druckbolzen (57a) vertikal beweglich angeordnet sind.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreif-/ Ausstoßzylinder (31) mit einem Deckel (34) druckdicht verschlossen ist, durch den eine mit dem Hydrauliksystem (39) verbundene Zuleitung zur Beaufschlagung eines ersten Arbeitsraumes (36a) im Zylinderraum (33) des Abstreif-/ Ausstoßzylinders (31) mit Fluid geführt ist.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreif-/ Ausstoßzylinder (31) in seinem Wandbereich (40) mit einem parallel und senkrecht zur der Hubachse HU verlaufenden Kanal (41) zum Beaufschlagen eines zweiten Arbeitsraumes (36b) im Zylinderraum (33) des Abstreif-/Ausstoßzylinders (31) mit Fluid vorgegebenen Drucks aus dem Hydrauliksystem (39) versehen ist.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreif-/ Ausstoßzylinder (31) in seinem Wandbereich (40) mit einem weiteren Kanal (46) zum Beaufschlagen eines Arbeitsraumes (45) für den Ringzackenkolben (43) im Kernkörper (16) mit Fluid vorgegebenen Drucks aus dem Hydrauliksystem (39) versehen ist.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das der Abstreif-/ Ausstoßzylinder (31) und Kernkörper (16) durch mindestens zwei diametral gegenüber angeordnete Nutstücke (98) am Kopfstück (4) verdrehsicher gehalten ist.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (4) mit mindestens einem Kanal (63) versehen ist, der in den Vorspann-Zylinderraum (58a,58b) der Vorspannkolben (59) zum Versorgen mit Hydraulikfluid vorgegebenen Drucks mündet.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (24) der Stellmutter (25) und das Außengewinde (23) des Kernkörpers (16) Sägezahngewinde sind.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fußstück (5) Kanäle (70a, 70b; 82a, 82b) zum Zuführen von Hydraulikfluid in jeden Arbeits- bzw. Zylinderraum (69a,69b;78,79) vorgesehen sind.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopf- und Fußstück (4,5) aus Sphäroguss und die Säulen (6) sowie die Zuganker (7) aus Stahl bestehen, wobei das Fußstück (5) ohne Fundament durch Nivellierschuhe (98) am Boden aufliegt.
- Feinschneidpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Hauptkolben (2) ein Zylinderraum (80) für einen Gegenhaltekolben (75) ausgebildet ist, der von einem axial in Hubrichtung verschiebbaren Ausstoßkolben (76) durchsetzt ist, dessen Kolbenstange (77) in einen separaten Arbeitsraum (79) führt.
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