EP3206812A1 - Presse zum hauptzeitparallelen arbeiten - Google Patents

Presse zum hauptzeitparallelen arbeiten

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EP3206812A1
EP3206812A1 EP15777664.2A EP15777664A EP3206812A1 EP 3206812 A1 EP3206812 A1 EP 3206812A1 EP 15777664 A EP15777664 A EP 15777664A EP 3206812 A1 EP3206812 A1 EP 3206812A1
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EP
European Patent Office
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press
sign
stroke
tool part
tool
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EP15777664.2A
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EP3206812B1 (de
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Stefan Andreas KRUCK
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Sk-Technologies GmbH
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Sk-Technologies GmbH
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Publication date
Application filed by Sk-Technologies GmbH filed Critical Sk-Technologies GmbH
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Publication of EP3206812A1 publication Critical patent/EP3206812A1/de
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Publication of EP3206812B1 publication Critical patent/EP3206812B1/de
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    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/02—Special design or construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21J3/00—Lubricating during forging or pressing
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    • B21J9/022—Special design or construction multi-stage forging presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/10—Drives for forging presses
    • B21J9/18—Drives for forging presses operated by making use of gearing mechanisms, e.g. levers, spindles, crankshafts, eccentrics, toggle-levers, rack bars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K29/00—Arrangements for heating or cooling during processing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/02—Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
    • B30B15/028—Loading or unloading of dies, platens or press rams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/08—Accessory tools, e.g. knives; Mountings therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/14—Control arrangements for mechanically-driven presses
    • B30B15/146—Control arrangements for mechanically-driven presses for synchronising a line of presses

Definitions

  • the invention relates to a press according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention relates to a press that is used in insbesonde re in a forging process.
  • Schmie ⁇ declar in which several forming stages come to appli cation. Different forming stages are forged in nachei ⁇ nander connected workstations under gradual Anna herung to the final contour. In order to economically ferti ⁇ gen, all forming stages are mounted in a single press as possible.
  • the forging with several forming stages is done with forging ⁇ tools. If these tools do not have any shape contours, this is referred to as open-die forging. If a negative mold of the workpiece is introduced into the forging tools , it is said that die forging is used.
  • Forming stage then results, for example, a corresponding time doubling clock.
  • it has the disadvantage that it is not possible to lubricate during the forging cycle since the lubricating tools are within the effective path of the forging tools.
  • the main time is the processing time of workpieces be ⁇ draws. At all times parallel, and production time neutral ge called ⁇ , activities may this processing time will not affect the loading of the workpieces have.
  • the time for the press advancement and return stroke is referred to as the main time.
  • anfal ⁇ sinning secondary activities such as lubrication, loading and unloading and cleaning of the forging tools, not at all time can be performed in parallel. This is where the invention starts.
  • the object of the invention is to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide a tendency to provide
  • the press according to the invention is at least one presses tappet, a press stroke is the on operation of the press ⁇ feasible, having at least one first workstation and a second workstation, wherein the first and the second work station each have a tool bottom part and a work ⁇ having the upper part of the tool, wherein a first forming step is formed by the lower tool part and the upper part of the tool of the first workstation and a second forming stage by the lower tool part and the upper part of the tool of the second workstation, and with a mechanical element for transmis ⁇ tion of the press stroke alternately equipped one of the forming stages, wherein the press stroke on the first and the two ⁇ th forming stage alternately and independently ⁇ is portable.
  • the independent transfer of the press stroke to the first and the second forming stage ensures that during the execution of a press stroke and the transfer to one of the forming stages at the other forming stage, secondary activities can be carried out parallel to the main time.
  • the press has a number of n forming steps, wherein by the mechanical element of the press stroke on a number of 1 to n-1 forming stages simultaneously transfer ⁇ bar is.
  • a Ne ⁇ biency can then be performed, which is particularly advantageous in rotary transfer ⁇ machines.
  • the me ⁇ chanical element by at least one control, preferably ⁇ hydraulically or pneumatically controllable.
  • a hydrau ⁇ metallic or pneumatic control can be set in each case for maximum sensitivity, uniformly and continuously.
  • the at least one control element is arranged on the at least one press ram. This results in an advantageous space-optimized design for the Pres ⁇ se.
  • we ⁇ tendonss is arranged a control element in a casing of the press and / or a press table of the press.
  • the Wenig ⁇ least a control senhub substantially perpendicular to the preS extendable is particularly advantageous if the at least one control element is arranged laterally on the housing of the press.
  • control is a control cylinder.
  • a control cylinder is particularly easy to control hydraulically or pneumatically ⁇ table.
  • the mechanical element is a control ⁇ plate or a control piston, which is suitably shaped and dimensioned to transmit the force of the press of the press ⁇ plunger to the respective tool.
  • Plate-shaped elements or pistons are easily interchangeable.
  • the press stroke can be controlled manually and / or automatically. Be ⁇ serving the press by hand can be very cumbersome in presses, in which the space within the tools are limited by the design, and depending onstorevor ⁇ writings also not be allowed.
  • An automated control is then particularly advantageous.
  • the press stroke can be controlled by a robot.
  • the loading and unloading and ancillary activities can be performed by a robot.
  • the press stroke can be transferred by the mechanical element to the upper part of the tool of the respective forming stage.
  • the excluded led movement of the press ram acts on the tool upper part of a forming stage, that the respective work station is closed and the at least one other workstation ge ⁇ opens, wherein a forging process is performed with the closed workstation.
  • a robot is preferably used in the Kochtra ⁇ supply of the press stroke.
  • the tool upper part on which no press stroke is transferred supported by support ⁇ medium in an open position.
  • the upper die is advantageously held in the open position, to above the press ram and the mechanical element introduced force and a closing of the tool top part and the tool lower part is brought about.
  • the holding means are preferably arranged between the lower part of the tool and the upper part of the tool.
  • the holding means between the tool upper part and the press ⁇ table are arranged.
  • This arrangement is an advantageous age ⁇ native to the aforementioned arrangement of the holding means.
  • the holding means preferably have at least one compression spring.
  • a compression spring can be used from the engineering known Fe ⁇ deriata, which can be designed in a simple design as a spiral spring, plate spring or gas spring.
  • the Hal ⁇ teffen have at least one tension spring.
  • tension springs By means of tension springs, a better loading and unloading of the press can be provided.
  • tension springs which are arranged between the work ⁇ generating upper part and the press table.
  • the press has communication means for controlling a robot and a lubrication device.
  • the communication means of the robot and the lubrication device in response to the control of the Pres ⁇ senhubs can be controlled.
  • lubrication devices for example spray manipulators, a friction between
  • the press is a forging press or a trimming press.
  • ⁇ wrought components have, depending on the forging process on circumferentially überschüs ⁇ Siges material which can be removed in separate Abgratvor réellen with ⁇ means of a trim press.
  • FIG. 1 shows a side view of an embodiment of a press
  • Figure 2 shows a detail of the press of Figure 1 in geöff ⁇ neter position
  • Figure 3 shows a detail of the press of Figure 1 in ge ⁇ connected position
  • FIG. 4 shows a section of the press according to FIG. 1 in a further closed position
  • Figure 5 is a side view of another embodiment of an execution ⁇ press
  • Figure 6 is a side view of another embodiment ⁇ example of a press with a robot.
  • Figure 7 is a perspective view of an embodiment ⁇ example of a lubricating device.
  • FIG. 1 shows a side view of an embodiment of a press 1 according to the invention.
  • the press 1 is arranged in a housing 4.
  • the press 1 of FIG. 1 is a forging press, which is driven via a spindle drive 3.
  • a press 1 with a spindle drive 3 is also referred to as a spin ⁇ delpresse.
  • Screw presses may be due to design equipped with a large stroke, because a rotary movement of a shaft into a translational force acting perpendicularly whose size depends on the length of the spindle, can be converted into the axial direction of the spinning ⁇ del.
  • a size of the stroke of a spin ⁇ delpresse has little effect on the purchase price. Especially with large workpieces, a large stroke is advantageous.
  • a press ram 2 is arranged at one end of the spindle drive 3.
  • a press stroke h that is, the press ram 2 sets a path h in the axial direction of the spindle back.
  • a first workstation 10 which comprises a tool lower part 12 and a tool upper part 14, and a second workstation 20, which comprises a tool lower part 22 and a tool upper part 24, are arranged in the present case.
  • the tool bottom parts 12, 22, via de ⁇ NEN the tool top parts 14, 24 are arranged, are arranged UNMIT ⁇ telbar on the press table.
  • the tool lower parts 12, 22 and the tool tops 14, 24 each form a first forming stage 16 and a second forming stage 26.
  • a mechanical element 30 is arranged in the form of a control plate.
  • the mechanical element 30 is via a Steuerele ⁇ ment 40, which is presently designed as a control cylinder and arranged on the press ram 2, in the direction orthogonal to the press stroke h movable.
  • a Steuerele ⁇ ment 40 which is presently designed as a control cylinder and arranged on the press ram 2, in the direction orthogonal to the press stroke h movable.
  • the first workstation 10 and the second workstation 20 each have a holding means 50.
  • the holding means 50 are formed as compression springs, of which two each between the lower tool part 12 and the upper tool part 14 of the first workstation 10 and the lower tool part 22 and the work ⁇ tool upper part 24th the second workstation 20 are arranged.
  • the holding means 50 are in the present case designed as helical springs. With the spring action of the holding means 50, the tool shells 14 and 24 are held in an open position until the press ram 2 and the mechanical element 30 force introduced and closing one of the we ⁇ least two workstations 10, 20 is brought about.
  • Al ternatively ⁇ the retaining means may also be provided between the tool upper part 14, 24 and the at least one press ram 2 is arranged ⁇ 50th
  • FIG. 2 shows a detail enlargement of the forging press from FIG. 1.
  • the press ram 2 is in the open position, ie, no force has been introduced on any of the at least two workstations 10, 20.
  • the holding means 50 are not claimed by the Pres ⁇ senhub h.
  • the control 40 is as far as possible in thogonal direction to the press stroke h extended that the mechanical element 30 between the press ram 2 and the tool upper part 14 of the first workstation 10 is arranged.
  • FIG. 3 shows a section enlargement of the forging press from FIG. 1, wherein the press ram 2 is shown in a closed position. In the closed position in ⁇ we ante ice ante to a force.
  • the control element 40 is such bronzefah ⁇ ren that the mechanical element 30 between the Pressenstö ⁇ Key 2 and the upper die 14 is positioned the first work station, so that a force transmission can take place at the first work station 10 upon actuation of the press ram 2 to at the first workstation 10 to be able to perform a forging process.
  • the holding means 50 between the upper tool part 14 and the lower tool part 12 of the first working ⁇ station 10 are compressed by the force of the press 1.
  • the compression springs of the first Ar ⁇ beitsstation 10 through the mechanical element 30, which transfers the press stroke h of the press ram 2 in the first work station 10 is compressed, so that a forging process can be performed on the first working ⁇ station 10th
  • the second forming stage 26 is held by the holding means 50 in an open position.
  • FIG. 4 shows a further detail enlargement of one
  • the STEU ⁇ erelement 40 is extended, in contrast to Figure 3 such that the mechanical element 30 reasonable 24 of the second work station 20 and the press ram 2 between the upper die is orders.
  • the first forming stage 16 is held by the holding means 50 in an open position.
  • FIGS. 3 and 4 show how the press stroke h of the press ram 2 can be transmitted to the first and the second forming stage 16, 26 independently of one another.
  • a secondary activity beispielswei ⁇ se greasing
  • FIGS. 3 and 4 show how the press stroke h of the press ram 2 can be transmitted to the first and the second forming stage 16, 26 independently of one another.
  • a secondary activity beispielswei ⁇ se greasing
  • Due to safety regulations, such ancillary activities are hardly allowed by human intervention. An error in the Steue ⁇ tion of the control could have life-threatening consequences. Therefore, the performance of ancillary activities vorteilhafter- as used automated equipment, which is integrated into the Steue ⁇ approximate running.
  • a robot 60 can be used, cf. Fi gur ⁇ 6.
  • communication means of the press 1 of the robot can be driven 60, wherein the robot is controlled in dependence of the control of the press stroke h 60th
  • the lubricating device 70 shown in Figure 7 is a so- ⁇ -called Sprühmanipulator with a Verfahrarm 72, at its one end a spray head is arranged 74th
  • the Verfahrarm 72 can be rotated about an axis of rotation to reach the Umformstu- fen 16 and 26. But there are also linear Bewegun ⁇ conditions of Verfahrarms 72 possible.
  • the spray heads 74 can be adapted to different contours of the different forming stages 16 and 26.
  • the lubricating device 70 can be controlled, wherein the lubricating device 70 is controllable in dependence on the control of the press stroke h.
  • Figure 5 shows a side view of an embodiment of a press 1, wherein the control member 40 is arranged laterally on the press ram 2 on the housing 4.
  • the mechanical ⁇ cal element 30 is arranged in the housing 4 between the Pressenstö ⁇ Key 2 and the tool top parts 14, 24th
  • the press may be a forging press, a trimming press or another press.
  • the Steuerele ⁇ ment 40 from the press ram 2 can be extended, wherein the control member 40 can be positively locked or held ⁇ by self-locking.
  • the control member 40 can be positively locked or held ⁇ by self-locking.
  • the Haltemit ⁇ tel 50 between the press table 5 and the tool upper parts 14, 24 are arranged so that the holding means 50 in the form of spring elements, a spring force between the press table and Werk ⁇ convincing upper parts 14, 24th could muster. In this case, sufficient space between the upper tool parts 14, 24 and the work ⁇ generating sub-parts 12, 22 is provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

Zusammenfassung Presse (1) mit - wenigstens einem Pressenstößel (2), mit dem bei Betätigung der Presse (1) ein Pressenhub (h) ausführbar ist, - wenigstens einer ersten Arbeitsstation (10) und einer zweiten Arbeitsstation (20), wobei die erste und die zweite Arbeitsstation (10, 20) jeweils ein Werkzeug-Unterteil (12, 22) und ein Werkzeug-Oberteil (14, 24) aufweist, wobei durch das Werkzeug-Unterteil (12) und das Werkzeug-Oberteil (14) der ersten Arbeitsstation (10) eine erste Umformstufe (16) und durch das Werkzeug-Unterteil (22) und das Werkzeug-Oberteil (24) der zweiten Arbeitsstation (20) eine zweite Umformstufe (26) gebildet ist, und - einem mechanischen Element (30) zur Übertragung des Pressenhubs (h) auf eine der ersten oder der zweiten Umformstufe (16, 26), wobei der Pressenhub (h) auf die erste und die zweite Umformstufe (16, 26) voneinander unabhängig übertragbar ist.

Description

Presse zum haupt zeitparallelen Arbeiten
Die Erfindung betrifft eine Presse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse, die in insbesonde re in einem Schmiedeverfahren verwendet wird. Es sind Schmie¬ deverfahren bekannt, bei denen mehrere Umformstufen zur Anwen dung kommen. Unterschiedliche Umformstufen werden in nachei¬ nander geschalteten Arbeitsstationen unter schrittweiser Anna herung an die Endkontur geschmiedet. Um wirtschaftlich ferti¬ gen zu können, werden alle Umformstufen möglichst in einer einzigen Presse angebracht.
Je nach Kraft der Presse oder sonstigen Parametern des Schmie deprozesses können alle Umformstufen gleichzeitig belegt wer¬ den. Diese Belegung wird folgend Mehrfachbelegverfahren ge¬ nannt. Reicht die Kraft der Presse nicht aus oder lassen es andere Parameter des Schmiedeprozesses nicht zu, dass alle Um¬ formstufen gleichzeitig belegt sind, so wird von einer Umform¬ stufe zur nächsten umgelegt. In diesem Fall ist jeweils nur eine Umformstufe belegt. Diese Belegung wird folgend Einzelbe legverfahren genannt .
Das Schmieden mit mehreren Umformstufen erfolgt mit Schmiede¬ werkzeugen. Tragen diese Werkzeuge keine Formkontur, so wird vom Freiformschmieden gesprochen. Ist in den Schmiedewerkzeu¬ gen eine Negativform des Werkstücks eingebracht, so wird vom Gesenkschmieden gesprochen.
Beim Freiform- sowie beim Gesenkschmieden ist eine Benetzung der Schmiedegesenke mit einem Trennmittel nötig. Dieses Be¬ netzverfahren wird Schmieren genannt. Das schmieren muss zu- meist nach jedem geschmiedeten Bauteil in dem jeweiligen Werk¬ zeug durchgeführt werden. Außer dem Schmieren kann auch ein Ausblasen der Formen erfolgen, was hier und im Folgenden zum Schmierprozess der Schmiedewerkzeuge gerechnet wird.
Beim Mehrfachbelegverfahren wirkt sich die Schmierung dahinge¬ hend nachteilig aus, dass alle Werkstücke der verschiedenen Umformstufen aus den Schmiedewerkzeugen entnommen werden, zu¬ meist gleichzeitig, und alle Schmiedewerkzeuge benetzt werden müssen. Bei bekannten Transferbalkensystemen erfordert dies ausreichenden Platz zwischen den Schmiedewerkzeugen, da die entnommenen Bauteile mit dem Transferbalkensystem zwischen die Schmiedewerkzeuge gefahren werden, um dann den Raum über be¬ ziehungsweise unter dem Schmiedewerkzeug für entsprechende Schmierwerkzeuge freizugeben. Ebenfalls verlängert der
Schmierzyklus die Taktzeit.
Beim Einzelbelegverfahren ergibt sich eine schlechtere Produk¬ tivität durch das Verfahren an sich, da die Umformstufen nach- einander durchlaufen werden. Bei gleichzeitiger Taktzeit je
Umformstufe ergibt sich dann beispielsweise eine entsprechende Takt zeitverdoppelung . Zusätzlich wirkt sich als nachteilig aus, dass während des Schmiedezyklus nicht geschmiert werden kann, da die Schmierwerkzeuge innerhalb des Wirkweges der Schmiedewerkzeuge stehen.
Als Hauptzeit wird die Bearbeitungszeit von Werkstücken be¬ zeichnet. Bei haupt zeitparallelen, auch haupt zeitneutral ge¬ nannten, Tätigkeiten dürfen diese keinen Einfluss auf die Be- arbeitungszeit der Werkstücke haben. Bei Schmiedevorgängen auf Pressen wird die Zeit für den Pressenvor- und -rückhub als Hauptzeit bezeichnet. Bei den bekannten Pressen stellt sich das Problem, dass anfal¬ lende Nebentätigkeiten, wie zum Beispiel das Schmieren, das Be- und Entladen sowie das Reinigen der Schmiedewerkzeuge, nicht haupt zeitparallel durchgeführt werden können. Hier setzt die Erfindung an.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Presse bereitzu¬ stellen, bei der während der Ausführung einer Umformstufe an den anderen Umformstufen haupt zeitparallel Nebentätigkeiten ausgeführt werden können, um insbesondere die Taktzeit zu ver¬ kürzen .
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Presse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Presse ist mit wenigstens einem Pressen- Stößel, mit dem bei Betätigung der Presse ein Pressenhub aus¬ führbar ist, mit wenigstens einer ersten Arbeitsstation und einer zweiten Arbeitsstation, wobei die erste und die zweite Arbeitsstation jeweils ein Werkzeug-Unterteil und ein Werk¬ zeug-Oberteil aufweisen, wobei durch das Werkzeug-Unterteil und das Werkzeug-Oberteil der ersten Arbeitsstation eine erste Umformstufe und durch das Werkzeug-Unterteil und das Werkzeug- Oberteil der zweiten Arbeitsstation eine zweite Umformstufe gebildet ist, und mit einem mechanischen Element zur Übertra¬ gung des Pressenhubs auf wechselweise eine der Umformstufen ausgestattet, wobei der Pressenhub auf die erste und die zwei¬ te Umformstufe wechselweise und voneinander unabhängig über¬ tragbar ist. Durch die voneinander unabhängige Übertragung des Pressenhubs auf die erste und die zweite Umformstufe wird erreicht, dass während der Ausführung eines Pressenhubs und der Übertragung auf eine der Umformstufen an der anderen Umformstufe haupt- zeitparallel Nebentätigkeiten durchgeführt werden können.
Vorzugsweise weist die Presse eine Anzahl von n Umformstufen auf, wobei durch das mechanische Element der Pressenhub auf eine Anzahl von 1 bis n-1 Umformstufen gleichzeitig übertrag¬ bar ist. An der verbleibenden Umformstufe kann dann eine Ne¬ bentätigkeit ausgeführt werden, was insbesondere bei Rundtakt¬ maschinen von Vorteil ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das me¬ chanische Element durch wenigstens ein Steuerelement, vorzugs¬ weise hydraulisch oder pneumatisch, ansteuerbar. Eine hydrau¬ lische oder pneumatische Steuerung kann jeweils besonders feinfühlig, gleichförmig und stufenlos eingestellt werden.
Vorteilhafterweise ist das wenigstens eine Steuerelement an dem wenigstens einen Pressenstößel angeordnet. Damit ergibt sich eine vorteilhafte platzoptimierte Bauweise für die Pres¬ se .
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das we¬ nigstens eine Steuerelement an einem Gehäuse der Presse und/oder an einem Pressentisch der Presse angeordnet. Damit wird eine vorteilhafte Alternative für die Anordnung des Steu¬ erelements bereitgestellt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Steuerelement aus dem wenigstens einen Pres¬ senstößel, vorzugsweise parallel zu dem Pressenhub, ausfahr- bar, wobei das Steuerelement mit geringem Kraftaufwand, vor¬ zugsweise durch einen Spindelantrieb, ausfahrbar ist und in ausgefahrener Stellung formschlüssig, vorzugsweise durch eine Spindelsteigung mit Selbsthemmung, blockiert ist.
Damit kann über die aus dem Pressenstößel in Richtung Schmie¬ dewerkzeuge ausfahrende selbsthemmende Spindeln eine Ansteue- rung gewährleistet werden. Auch ausfahrende Zylinder, die in Ausfahrstellung blockiert werden können, erfüllen diesen
Zweck. Durch diese Elemente kann das mechanische Element ent¬ fallen. Der Pressenhub wird dann vom Pressenstößel über diese Elemente auf die Werkzeuge übertragen. Das formschlüssige Blo¬ ckieren oder die Selbsthemmung bewirken, dass die Steuerele¬ mente keinen großen Kraftaufwand für das Ausfahren benötigen und trotzdem die große Kraft vom Pressenstößel auf die Schmie¬ dewerkzeuge übertragen können.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigs¬ tens eine Steuerelement im Wesentlichen senkrecht zu dem Pres- senhub ausfahrbar. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das wenigstens eine Steuerelement seitlich an dem Gehäuse der Presse angeordnet ist.
Vorzugsweise ist das Steuerelement ein Steuerzylinder. Ein Steuerzylinder ist besonders einfach hydraulisch oder pneuma¬ tisch anzusteuern.
Vorteilhafterweise ist das mechanische Element eine Steuer¬ platte oder ein Steuerkolben, die bzw. der geeignet geformt und dimensioniert ist, die Kraft der Presse von dem Pressen¬ stößel auf das jeweilige Werkzeug zu übertragen. Plattenförmi- ge Elemente oder Kolben sind leicht austauschbar. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Pressenhub manuell und/oder automatisiert ansteuerbar. Das Be¬ dienen der Presse von Hand kann bei Pressen, bei denen durch die Bauart die Platzverhältnisse innerhalb der Werkzeuge ein- geschränkt sind, sehr umständlich und je nach Sicherheitsvor¬ schriften auch nicht zugelassen sein. Eine automatisierte An- steuerung ist dann besonders vorteilhaft. Beispielsweise kann der Pressenhub mit einem Roboter angesteuert werden. Auch kann das Be- und Entladen sowie Nebentätigkeiten von einem Roboter ausgeführt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Pressenhub durch das mechanische Element auf das Werkzeug- Oberteil der jeweiligen Umformstufe übertragbar. Die ausge- führte Bewegung des Pressenstößels wirkt so auf das Werkzeug- Oberteil einer Umformstufe, dass die jeweilige Arbeitsstation geschlossen und die wenigstens eine andere Arbeitsstation ge¬ öffnet wird, wobei mit der geschlossenen Arbeitsstation ein Schmiedevorgang ausgeführt wird. Somit können parallel zur Hauptzeit des Arbeitsganges an der ersten Arbeitsstation Ne¬ bentätigkeiten an der zweiten Arbeitsstation durchgeführt wer¬ den. Aus sicherheitsrelevanten Gründen wird bei der Übertra¬ gung des Pressenhubs vorzugsweise ein Roboter eingesetzt. In einer Weiterentwicklung der Erfindung ist das Werkzeug- Oberteil, auf das kein Pressenhub übertragen ist, durch Halte¬ mittel in einer geöffneten Stellung gehalten. Durch die Halte¬ mittel wird das Werkzeug-Oberteil vorteilhafterweise in der geöffneten Stellung gehalten, bis über den Pressenstößel und das mechanische Element Kraft eingeleitet und ein Schließen des Werkzeug-Oberteils und Werkzeug-Unterteils herbeigeführt wird . Vorzugsweise sind die Haltemittel zwischen dem Werkzeug- Unterteil und dem Werkzeug-Oberteil angeordnet. Diese Anord¬ nung ergibt eine besonders vorteilhafte platzsparende Ausfüh¬ rung der Presse.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind die Haltemittel zwischen dem Werkzeug-Oberteil und dem Pressen¬ tisch angeordnet. Diese Anordnung ist eine vorteilhafte Alter¬ native zu der zuvor genannten Anordnung der Haltemittel.
Bevorzugt weisen die Haltemittel wenigstens eine Druckfeder auf. Als Druckfeder können aus dem Maschinenbau bekannte Fe¬ derelemente verwendet werden, welche in einfacher Bauart als Spiralfeder, Tellerfeder oder Gasdruckfeder ausgebildet sein können.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Hal¬ temittel wenigstens eine Zugfeder auf. Durch Zugfedern kann ein besseres Be- und Entladen der Presse bereitgestellt wer- den. Insbesondere kann durch Zugfedern, die zwischen dem Werk¬ zeug-Oberteil und dem Pressentisch angeordnet sind, genügend Platz zwischen einem Werkzeug-Oberteilen und einem Werkzeug- Unteranteil bereitgestellt werden. Vorteilhafterweise weist die Presse Kommunikationsmittel zur Steuerung eines Roboters und einer Schmiereinrichtung auf. Mittels den Kommunikationsmitteln kann der Roboter und die Schmiereinrichtung in Abhängigkeit von der Steuerung des Pres¬ senhubs gesteuert werden. Mit Schmiereinrichtungen, bei- spielsweise Sprühmanipulatoren, kann eine Reibung zwischen
Schmiedewerkzeugoberflächen und Werkstücken reduziert und eine Entformbarkeit sicher gestellt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Presse eine Schmiedepresse oder eine Abgratpresse. Schmiede¬ bauteile weisen je nach Schmiedeverfahren umlaufend überschüs¬ siges Material auf, welches in separaten Abgratvorgängen mit¬ tels einer Abgratpresse entfernt werden kann.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren ausführ¬ lich erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Presse,
Figur 2 ein Ausschnitt der Presse nach Figur 1 in geöff¬ neter Stellung,
Figur 3 ein Ausschnitt der Presse nach Figur 1 in ge¬ schlossener Stellung,
Figur 4 ein Ausschnitt der Presse nach Figur 1 in einer weiteren geschlossenen Stellung,
Figur 5 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungs¬ beispiels einer Presse,
Figur 6 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungs¬ beispiels einer Presse mit einem Roboter, und
Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungs¬ beispiels einer Schmiereinrichtung.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern, soweit nicht anders angegeben, gleiche Bezugsteile mit der gleichen Bedeu¬ tung . Figur 1 zeigt in Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Presse 1. Die Presse 1 ist in einem Gehäuse 4 angeordnet. Die Presse 1 der Figur 1 ist eine Schmiedepres- se, die über einen Spindelantrieb 3 angetrieben wird.
Eine Presse 1 mit einem Spindelantrieb 3 wird auch als Spin¬ delpresse bezeichnet. Spindelpressen können bauartbedingt mit großem Hub ausgestattet sein, da eine Drehbewegung einer Spin- del in eine senkrecht wirkende Translation, deren Größe von der Länge der Spindel abhängig ist, in Achsrichtung der Spin¬ del umgewandelt werden kann. Eine Größe des Hubs einer Spin¬ delpresse hat kaum Auswirkungen auf den Anschaffungspreis. Insbesondere bei großen Werkstücken ist ein großer Hub vor- teilhaft.
An einem Ende des Spindelantriebs 3 ist ein Pressenstößel 2 angeordnet. Bei Betätigung der Presse 1 führt der Pressenstö¬ ßel 2 einen Pressenhub h aus, das heißt der Pressenstößel 2 legt einen Weg h in Achsrichtung der Spindel zurück.
Auf einem Pressentisch 5 der Presse 1 sind vorliegend eine erste Arbeitsstation 10, die ein Werkzeug-Unterteil 12 und ein Werkzeug-Oberteil 14 umfasst, und eine zweite Arbeitsstation 20, die ein Werkzeug-Unterteil 22 und ein Werkzeug-Oberteil 24 umfasst, angeordnet. Die Werkzeug-Unterteile 12, 22, über de¬ nen die Werkzeug-Oberteile 14, 24 angeordnet sind, sind unmit¬ telbar auf dem Pressentisch 5 angeordnet. Die Werkzeug- Unterteile 12, 22 und die Werkzeug-Oberteile 14, 24 bilden je- weils eine erste Umformstufe 16 und eine zweite Umformstufe 26. Zwischen den Werkzeug-Oberteilen 14, 24 und dem Pressenstößel 2 ist ein mechanisches Element 30 in Form einer Steuerplatte angeordnet. Das mechanische Element 30 ist über ein Steuerele¬ ment 40, das vorliegend als Steuerzylinder ausgebildet und an dem Pressenstößel 2 angeordnet ist, in orthogonaler Richtung zu dem Pressenhub h bewegbar. Durch das mechanische Element 30 ist damit in Abhängigkeit von der Bewegung des Steuerelements 40 der Pressenhub h auf eine der Umformstufen 16, 26 voneinan¬ der unabhängig übertragbar.
Die erste Arbeitsstation 10 und die zweite Arbeitsstation 20 weisen jeweils ein Haltemittel 50 auf. In dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Haltemittel 50 als Druckfedern ausgebildet, von denen jeweils zwei zwischen dem Werkzeug-Unterteil 12 und dem Werkzeug-Oberteil 14 der ersten Arbeitsstation 10 und dem Werkzeug-Unterteil 22 und dem Werk¬ zeug-Oberteil 24 der zweiten Arbeitsstation 20 angeordnet sind. Die Haltemittel 50 sind vorliegend als Schraubenfedern ausgebildet. Mit der Federwirkung der Haltemittel 50 werden die Werkzeug-Oberteile 14 und 24 in einer geöffneten Stellung gehalten, bis über den Pressenstößel 2 und das mechanische Element 30 Kraft eingeleitet und ein Schließen einer der we¬ nigstens zwei Arbeitsstationen 10, 20 herbeigeführt wird. Al¬ ternativ können die Haltemittel 50 auch zwischen dem Werkzeug- Oberteil 14, 24 und dem wenigstens einen Pressenstößel 2 ange¬ ordnet sein.
Figur 2 zeigt eine Ausschnittvergrößerung der Schmiedepresse aus Figur 1. Der Pressenstößel 2 ist dabei in geöffneter Stel- lung, d.h., auf keine der wenigstens zwei Arbeitsstationen 10, 20 ist eine Kraft eingeleitet. In geöffneter Stellung des Pressenstößels 2 sind die Haltemittel 50 nicht durch den Pres¬ senhub h beansprucht. Das Steuerelement 40 ist soweit in or- thogonaler Richtung zu dem Pressenhub h ausgefahren, dass das mechanische Element 30 zwischen dem Pressenstößel 2 und dem Werkzeug-Oberteil 14 der ersten Arbeitsstation 10 angeordnet ist .
Figur 3 zeigt eine Ausschnittvergrößerung der Schmiedepresse aus Figur 1, wobei der Pressenstößel 2 in einer geschlossenen Stellung gezeigt ist. In der geschlossenen Stellung ist in we¬ nigstens eine der wenigstens zwei Arbeitsstationen 10, 20 eine Kraft eingeleitet. Das Steuerelement 40 ist derart ausgefah¬ ren, dass das mechanische Element 30 zwischen dem Pressenstö¬ ßel 2 und dem Werkzeug-Oberteil 14 der ersten Arbeitsstation angeordnet ist, damit bei Betätigung des Pressenstößels 2 ein Kraftübertrag bei der ersten Arbeitsstation 10 stattfinden kann, um bei der ersten Arbeitsstation 10 ein Schmiedevorgang ausführen zu können. In der geschlossenen Stellung des Pres¬ senstößels 2 werden die Haltemittel 50 zwischen dem Werkzeug- Oberteil 14 und dem Werkzeug-Unterteil 12 der ersten Arbeits¬ station 10 durch die Kraft der Presse 1 zusammengedrückt. Im Falle von Druckfedern werden die Druckfedern der ersten Ar¬ beitsstation 10 durch das mechanische Element 30, das den Pressenhub h des Pressenstößels 2 auf die erste Arbeitsstation 10 überträgt, zusammengedrückt, sodass an der ersten Arbeits¬ station 10 ein Schmiedevorgang ausgeführt werden kann. Die zweite Umformstufe 26 wird durch die Haltemittel 50 in einer geöffneten Stellung gehalten.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausschnittvergrößerung einer
Schmiedepresse aus Figur 1, wobei der Pressenstößel 2 wie in Figur 3 in einer geschlossenen Stellung gezeigt ist. Das Steu¬ erelement 40 ist im Unterschied zu Figur 3 derart ausgefahren, dass das mechanische Element 30 zwischen dem Werkzeug-Oberteil 24 der zweiten Arbeitsstation 20 und dem Pressenstößel 2 ange- ordnet ist. In diesem Fall werden die Haltemittel 50 zwischen dem Werkzeug-Oberteil 24 und dem Werkzeug-Unterteil 22 der zweiten Arbeitsstation 20, die beispielsweise als Druckfedern ausgebildet sind, durch das mechanische Element 30, dass den Pressenhub h des Pressenstößels 2 auf das Werkzeug-Oberteil 24 der zweiten Arbeitsstation 20 überträgt, zusammengedrückt, so¬ dass an der zweiten Arbeitsstation 20 ein Schmiedevorgang aus¬ geführt werden kann. Die erste Umformstufe 16 wird durch die Haltemittel 50 in einer geöffneten Stellung gehalten.
In den Figuren 3 und 4 ist gezeigt, wie der Pressenhub h des Pressenstößels 2 auf die erste und die zweite Umformstufe 16, 26 voneinander unabhängig übertragen werden kann. Dabei kann an einer der Umformstufen 16, 26, die sich gerade in einer ge- öffneten Stellung befindet, eine Nebentätigkeit, beispielswei¬ se Schmieren, an den jeweiligen Werkzeug-Unterteilen 12, 22 und Werkzeug-Oberteilen 14, 24 ausgeführt werden. Somit können parallel zur Hauptzeit des Arbeitsganges an einer geschlosse¬ nen Umformstufe 16, 26 Nebentätigkeiten an einer jeweils ge- öffneten Umformstufe 16, 26 durchgeführt werden. Aufgrund von Sicherheitsvorschriften sind solche Nebentätigkeiten durch menschlichen Eingriff kaum erlaubt. Ein Fehler bei der Steue¬ rung des Steuerelements könnte lebensgefährliche Folgen haben. Daher wird zur Ausführung der Nebentätigkeiten vorteilhafter- weise automatisierte Ausstattung verwendet, die in den Steue¬ rungsablauf integriert ist.
Beispielsweise kann ein Roboter 60 eingesetzt werden, vgl. Fi¬ gur 6. Über Kommunikationsmittel der Presse 1 kann der Roboter 60 angesteuert werden, wobei der Roboter 60 in Abhängigkeit von der Steuerung des Pressenhubs h steuerbar ist. Die in Figur 7 gezeigte Schmiereinrichtung 70 ist ein soge¬ nannter Sprühmanipulator mit einem Verfahrarm 72, an dessen einen Ende ein Sprühkopf 74 angeordnet ist. Der Verfahrarm 72 kann um eine Rotationsachse rotiert werden, um die Umformstu- fen 16 und 26 zu erreichen. Es sind aber auch lineare Bewegun¬ gen des Verfahrarms 72 möglich. Die Sprühköpfe 74 können auf unterschiedliche Konturen der verschiedenen Umformstufen 16 und 26 angepasst werden. Über Kommunikationsmittel der Presse 1 kann die Schmiereinrichtung 70 angesteuert werden, wobei die Schmiereinrichtung 70 in Abhängigkeit von der Steuerung des Pressenhubs h steuerbar ist.
Figur 5 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Presse 1, bei der das Steuerelement 40 seitlich an dem Pressenstößel 2 an dem Gehäuse 4 angeordnet ist. Das mechani¬ sche Element 30 ist in dem Gehäuse 4, zwischen dem Pressenstö¬ ßel 2 und den Werkzeug-Oberteilen 14, 24 angeordnet.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Presse eine Schmie- depresse, eine Abgratpresse oder eine sonstige Presse sein kann .
Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass das Steuerele¬ ment 40 aus dem Pressenstößel 2, vorzugsweise in einer Rich- tung parallel zu dem Pressenhub h, ausgefahren werden kann, wobei das Steuerelement 40 formschlüssig blockiert oder mit¬ tels Selbsthemmung gehalten werden kann. So kann beispielswei¬ se über aus dem Pressenstößel 2 in Richtung Werkzeug-Oberteil 14, 24 ausfahrende selbsthemmende Spindeln eine Ansteuerung gewährleistet werden. Auch ausfahrende Zylinder, die form¬ schlüssig in Ausfahrstellung blockiert werden können, erfüllen diesen Zweck. Zylinder oder Spindel bilden somit die Steue¬ relemente 40. Durch diese Elemente kann das mechanische Ele- ment 30 entfallen. Die Kraft wird dann vom Pressenstößel 2 über diese Elemente auf die Werkzeug-Oberteile 14, 24 übertra¬ gen. Das formschlüssige Blockieren oder die Selbsthemmung be¬ wirken, dass die Steuerelemente 40 keinen großen Kraftaufwand für das Ausfahren benötigen und trotzdem die große Kraft vom Pressenstößel 2 auf die Werkzeug-Oberteile 14, 24 übertragen können .
Ebenfalls liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Haltemit¬ tel 50 zwischen dem Pressentisch 5 und den Werkzeug-Oberteilen 14, 24 angeordnet sind, sodass die Haltemittel 50 in Form von Federelementen eine Federkraft zwischen Pressentisch und Werk¬ zeug-Oberteilen 14, 24 aufbringen könne. Dabei wird genügend Platz zwischen den Werkzeug-Oberteilen 14, 24 und den Werk¬ zeug-Unterteilen 12, 22 bereitgestellt.
Bezugszeichenliste
Bezugszeichenliste
1 Presse
2 Pressenstößel
3 Spindelantrieb
4 Gehäuse
5 Pressentisch
10 Arbeitsstation
12 Werkzeug-Unterteil
14 Werkzeug-Oberteil
16 Umformstufe
20 Arbeitsstation
22 Werkzeug-Unterteil
24 Werkzeug-Oberteil
26 Umformstufe
30 Mechanisches Element
40 Steuerelement
50 Haltemittel
60 Roboter
70 Schmiereinrichtung
72 Verfahrarm
74 Sprühkopf
Pressenhub

Claims

Presse (1) mit
- wenigstens einem Pressenstößel (2), mit dem bei Betäti¬ gung der Presse (1) ein Pressenhub (h) ausführbar ist,
- wenigstens einer ersten Arbeitsstation (10) und einer zweiten Arbeitsstation (20), wobei die erste und die zwei¬ te Arbeitsstation (10, 20) jeweils ein Werkzeug-Unterteil (12, 22) und ein Werkzeug-Oberteil (14, 24) aufweist, wo¬ bei durch das Werkzeug-Unterteil (12) und das Werkzeug- Oberteil (14) der ersten Arbeitsstation (10) eine erste Umformstufe (16) und durch das Werkzeug-Unterteil (22) und das Werkzeug-Oberteil (24) der zweiten Arbeitsstation (20) eine zweite Umformstufe (26) gebildet ist, und
- einem mechanischen Element (30) zur Übertragung des Pressenhubs (h) auf eine der ersten oder der zweiten Um¬ formstufe (16, 26),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Pressenhub (h) auf die erste und die zweite Umformstu¬ fe (16, 26) voneinander unabhängig übertragbar ist.
Presse (1) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Presse (1) eine Anzahl von n Umformstufen aufweist, wobei durch das mechanische Element (30) der Pressenhub (h) auf eine Anzahl von 1 bis n-1 Umformstufen gleichzei¬ tig übertragbar ist.
Presse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das mechanische Element (30) durch wenigstens ein Steue¬ relement (40), vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch, ansteuerbar ist.
Presse (1) nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das wenigstens eine Steuerelement (40) an dem wenigstens einen Pressenstößel (2) angeordnet ist.
Presse (1) nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das wenigstens eine Steuerelement (40) an einem Gehäuse (4) der Presse (1) und/oder an einem Pressentisch (5) der Presse angeordnet ist.
Presse (1) nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das wenigstens eine Steuerelement (40) aus dem wenigstens einen Pressenstößel (2), vorzugsweise parallel zu dem Pressenhub (h) , ausfahrbahr ist, wobei das Steuerelement (40) mit geringem Kraftaufwand, vorzugsweise durch einen Spindelantrieb, ausfahrbar ist und in ausgefahrener Stel¬ lung formschlüssig, vorzugsweise durch eine Spindelstei¬ gung mit Selbsthemmung, blockiert ist.
Presse (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das wenigstens eine Steuerelement (40) im Wesentlichen senkrecht zu dem Pressenhub (h) ausfahrbar ist.
Presse (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Steuerelement (40) ein Steuerzylinder ist.
Presse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das mechanische Element (30) eine Steuerplatte oder ein Steuerkolben ist.
10. Presse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Pressenhub (h) manuell und/oder automatisiert ansteu¬ erbar ist.
11. Presse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Pressenhub (h) durch das mechanische Element (30) auf das Werkzeug-Oberteil (14, 24) der jeweiligen Umformstufe (16, 26) übertragbar ist.
12. Presse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Werkzeug-Oberteil (14, 24), auf das kein Pressenhub (h) übertragen ist, durch Haltemittel (50) in einer geöff¬ neten Stellung gehalten ist.
13. Presse (1) nach Anspruch 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Haltemittel (50) zwischen dem Werkzeug-Unterteil (12,
22) und dem Werkzeug-Oberteil (14, 24) angeordnet sind.
14. Presse (1) nach Anspruch 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Haltemittel (50) zwischen dem Werkzeug-Oberteil (14,
24) und dem Pressentisch (5) angeordnet sind.
15. Presse (1) nach Anspruch 12 und einem der Ansprüche 13 o- der 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Haltemittel (50) wenigstens eine Druckfeder aufweisen.
16. Presse (1) nach Anspruch 12 und Anspruch 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Haltemittel (50) wenigstens eine Zugfeder aufweisen.
17. Presse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Presse (1) Kommunikationsmittel zur Steuerung eines Roboters (60) und einer Schmiereinrichtung (70) aufweist.
18. Presse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Presse (1) eine Schmiedepresse oder eine Abgratpresse ist .
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