NO145648B - Kamstyrt trekkpresse. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en kamstyrt trekkpressé omfattende en dreibart lagret aksel som er roterbar mellom to på avstand fra hverandre anordnede gavlvegger, en verktøy-holder og et revolverhode som er anordnet aksialt adskilt fra hverandre på akselen, idet et antall første verktøy er anordnet på verktøyholderen og et antall dyptrekkingsverk-tøy er anordnet på revolverhodet for frem- og tilbakegående bevegelser og hvert av disse ved én av sine ender er forsynt med et andre verktøy som samvirker med de første.verk-tøy, og ved sine andre ender har styreanordninger omfattende sylindriske kammer som under akselens rotasjon danner en lukket kurve som styrer trekkpressens arbeidsslag og returslag, idet pressen også har en anordning med en utstøter for utkasting av arbeidsstykker.

Fra US-PS 3 635 069 er det kjent en presse som omfatter en sentral aksel som bærer et revolverhode som styrer et antall støtstenger. Hver støtstang har ved sin ene ende en kamfølger som beveger seg langs en kam, og ved den andre ende av hver støtstang er montert et pressverktøy for samvirke med et komplementært pressverktøy i en verktøy-holder. Det nevnte patentskrift beskjeftiger seg med pressens geometriske utforming som er vesentlig for å sikre at pressen skal overleve under innvirkning av uspesifiserte, ødeleggende krefter som opptrer under drift av pressen. Pressens kamprofil er forsynt med et oppholdsavsnitt for å tilveiebringe et lite opphold i pressens arbeidsgang for matning av arbeidsstykker til pressen, men den omfatter ingen anordning for oppnåelse av varsomt inngrep mellom arbeidsstykket og et pressverktøy for således å unngå at eventuelle ødeleggende støtbelastninger oppstår.

Formålet med oppfinnelsen er således å tilveiebringe en trekkpressé med en sådan konstruksjon at det oppnås varsom sammenføring av arbeidsstykket med de bearbei-dende pressverktøy, og også varsom sammenføring av arbeidsstykket med en anordning for fjerning av det ferdige arbeidsstykke fra verktøyene.

Ovennevnte formål oppnås med en trekkpressé som

er av den innledningsvis angitte type, og som ifølge oppfin-

nelsen er kjennetegnet ved at kammene har en kontur som er slik utformet at den fremadgående bevegelse retarderes når hvert arbeidsstykke kommer i kontakt med et andre verktøy og når arbeidsstykket ført av det andre verktøy får kontakt med det første verktøy, og at den tilbakegående bevegelse retarderes når utstøteren støter ut arbeidsstykket.

Ved hjelp av de oppholds- eller knekkavsnitt som er anordnet i kamprofilene i trekkpressen ifølge oppfinnelsen, oppnås en senkning av den relative verktøyhastighet ved sammenstøttidspunktene, slik at den nevnte, varsomme sammenføring av arbeidsstykket og de på dette virkende verktøydeler oppnås. Man unngår således at ødeleggende støtbelastninger opptrer under pressens drift. Man oppnår videre fordelen med redusert støy ved verktøyinngrep, og videre kan pressen kjøres raskere enn hva som ville ha vært mulig uten arrangementet ifølge oppfinnelsen.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgen-de i forbindelse med et antall utførelseseksempler under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et sideriss av en trekkpressé ifølge oppfinnelsen etter linjen "A-A<*> på fig. 2A, fig. 2A viser et enderiss av presseanordningen på fig. 1, gjennomskåret ved verktøyene, fig. 2B viser et lik-nende riss som fig. 2A av et alternativt arrangement av presseanordningen, fig. 3 viser et gjennomskåret sideriss av presseverktøy for dyptrekking av en skål i overensstem-melse med oppfinnelsen, fig. 4-7 viser hvordan skålen til-føres til verktøyene og dyptrekkes, fig. 8 og 9 viser hvordan den dyptrukne skål støtes bort fra verktøyene, og fig. 10 viser et bevegelsesdiagram for illustrasjon av prinsippet for trekkpressen ifølge oppfinnelsen.

Idet det henvises til fig. 1 og 2A, omfatter den der viste presse en presseramme med bunnplate 1, en første gavlvegg 2 og en andre gavlvegg 3. Rammen er fortrinnsvis forbelastet ved hjelp av langsgående strekkstenger 24 (fig. 2A) som forbinder gavlveggene 2 og 3.

Rammens gavlvegg 2 bærer en kamholder 4 til hvilken det er festet en fremre kam eller skyvekam 5 og en returkam 6. Kammene 5, 6 er hule og i hovedsaken sylindriske og er forsynt med profilerte kamstyreflater for inngrep med kamfølgere 11 henholdsvis 12, slik at kamfølgerne til riktige tidspunkter (som vil fremgå av det følgende) påvirkes av kammene for å beveges frem og tilbake parallelt med kammenes felles akse.

En sentral aksel 7 er ved hjelp av lagre 18 som bæres av gavlveggen 3 og kamholderen 4, roterbart understøt-tet koaksialt med kammene 5, 6, slik at akselen er roterbar i lagrene om den nevnte akse.

Koaksialt på akselen 7 er anordnet et revolverhode 8, en verktøyunderstøttelse eller verktøyholder 9 og et avstandsstykke 41 som adskiller revolverhodet 8 fra verktøyholderen 9. Revolverhodet 8, verktøyholderen 9 og avstandsstykket 41 er festet til akselen 7.

Revolverhodet 8 bærer et antall likt adskilte støtere eller trykkstempler 10, av hvilke to er vist på fig. 1 ved 10A henholdsvis 10B, hvilke trykkstempler 10 er anordnet for frem- og tilbakegående bevegelse i revolverhodet 8 parallelt med akselens 7 akse. Hver forover-kamfølger 11 bæres av et respektivt av trykkstemplene 10

og er i inngrep med skyvekammen 5. Hver retur-kamfølger 12 bæres også av et respektivt av trykkstemplene 10 for å på-virke returkammen 6.

Det frémadrettede trykk fra kammen 5 ved trykkstempelets fremad-slag opptas av en lagerbane 16 for i hovedsaken fremadrettet trykk og som ligger mellom verktøy-holderen 9 og rammeveggen 3. Aksiale forbelastningskrefter opptas av en trykklagerbane 17 mellom revolverhodet 8 og kamholderen 4.

Pressen drives ved hjelp av en motor 13 som er festet til rammen og som over belter 44 driver en skive 14 og en kopling 15 som er montert på akselen 7 utenfor rammens gavlvegg 3.

Den ende av akselen 7 som ligger på avstand fra koplingen 15, er forsynt med to unioner eller koplinger for å tillate tilførsel av luft og vann til roterende deler av pressen. Luften benyttes til å skaffe emne-holdertrykk i nedre verktøyenheter 19 av hvilke to er vist ved 19A og 19B på fig. 1, hvilke verktøyenheter 19 bæres av verktøyholderen 9. Vannet benyttes som kjølemiddel for verktøyenhetene 19 på verktøyholderen og for øvre verktøyenheter 20 som bæres av respektive trykkstempler 10. Luft- og vannforbindelser fra akselen 7 til verktøyenhetene 19 og 20 er vist ved 4 5 på fig. 1.

Fig. 1 viser arrangementet av nedre verktøyenheter 19 på verktøyholderen 9 rundt akselen 7. Verktøyenheten 19A er vist med et arbeidsstykke 21 i matestilling til hvilken det er blitt ført av et mate-stjernehjul 22. Ved rotasjon av akselen 7 blir verktøyholderen 9 og revolverhodet 8 ført rundt sammen, mens verktøyenhetene 19 samvirker med verktøy-enhetene 20 for å utføre en dyptrykkingsoperasjon på hvert arbeidsstykke 21 som fastholdes i en respektiv verktøyenhet 19. Når hver verktøyenhet 19 når et utgangs-stjernehjul 23 (fig. 2A), fjerner sistnevnte arbeidsstykket 21 som nå er

i form av et dyptrukket beholderlegeme (ikke vist). Rotasjon av stjernehjulene 22, 23 koordineres med akselens 7 rotasjon ved hjelp av tannhjulsanordninger som er vist gene-relt ved 48 på fig. 1.

Selv om den presse som er beskrevet under henvisning til fig. 1 og 2A, kan benyttes for trekking av plate-materiale, er den særlig egnet for gjentatt trekking eller dyptrekking av skålformede arbeidsstykker, som f.eks. er dannet ved å trekke platemetall inn i en skålformet for-form i et annet trekketrinn som kan være av den først beskrevne konstruksjon.

Fig. 2B viser skjematisk hvordan en ledeskrue 49 som arbeider i forbindelse med en skinne 50, benyttes til å adskille begre eller skåler 21 i passende innbyrdes avstand, slik at hver skål er klar til å innføres i en utsparing i stjernehjulet 22. I forbindelse med en indre føring 52 og en ytre føring 51 beveger stjernehjulet 22 hver skål 21 ved rotasjon av et verktøy 19 på den roterende verktøy-holder 9 hvor en skålstyredel eller -lokalisator 35 griper skålen. Et andre verktøy 19A er vist med sin skål- eller beholder-styredel 35 for å vise på generell måte hvordan verktøy-holderen 9 fører verktøyene rundt til utgangsstjernehjulet 23. Under verktøyholderens rotasjon rundt den sentrale aksel 7 dyptrekkes skålene 21 til bokser eller beholdere 39. Ved ankomst til en fremstikkende del på den indre føring 52 beveger stjernehjulet 23 hver boks 39 bort fra pressen til en transportør 54. På fig. 2B er vist radiale linjer 1, 2, 3, 4, 5 og 6, og disse identifiserer de tilnær-mede, respektive radiale stillinger av verktøyene på fig. 4, 5,6, 7, 8 og 9. Betydningen av hver av disse figurer skal klarlegges senere, men først skal verktøydetaljene beskrives under henvisning til fig. 3.

På fig. 3 omfatter det viste verktøysett en øvre verktøyenhet 20 og en nedre verktøyenhet 19. Den øvre verk-tøyenhet 20 bæres av trykkstempelet 10 og omfatter en senke 25, en utstøter 37 i senken 25 og en begrensningsring 31 som omslutter senken 25 og fra hvilken det henger ned en skålstyredel 35.

Den nedre verktøyenhet 19 omfatter en fast stanse eller dor 26, en emneholder 2 7 som omgir stansen 26, en emneholderstopper 28 som omgir emneholderen 27, og et stempel 29 som er festet til stopperen 28. Stempelet 29 har stempel-ringer. 30 og er glidbart i et hus 46. Huset 46 begrenser et kammer 47 i hvilket stempelet 29 er anordnet for frem-

og tilbakegående bevegelse. Stansen 26, emneholderen 2 7 og stopperen 28 rager ut fra husets 46 frie ende ved begynnel-sen av arbeidsslaget. Emneholderen 27, stopperen 28 og stempelet 29 er imidlertid bevegelige koaksialt langs stansen 26 bort fra denne stilling, slik det vil fremgå av det etterfølgende.

Trykkluft i kammeret 47 utøver et fortrinnsvis i hovedsaken konstant trykk på den bakre overflate av stempelet 29 for å styre den aksiale bevegelse av emneholderen 27 og stopperen 28 i forhold til stansen 26. Luften innføres fra en beholder 42 fra en enveisventil 43A og en innløpsport 40A. En lufteåpning 36 i verktøyenhetens 19 bunn fører til den hule stanse 26 for å tillate fjerning av boksen 39.

Varmekontrollav verktøysettet oppnås ved hjelp av passasjer (ikke vist) for ledning av fluidum til stansen 26 gjennom en innløpsport 32 til en langsgående kanal 33 i stansen. Fluidumtilførsel for senken 25 innføres gjennom en port 34 til senken fra den riktige rørledning 45 på

fig. 1.

Fig. 4-9 viser forenklede diagrammer av montas-jen på fig. 3 for illustrasjon av virkemåten for pressen ifølge oppfinnelsen. Idet det først henvises til fig. 3 og 4, blir et skålformet arbeidsstykke 21 ved hjelp av stjernehjulet 22 først anbragt i verktøyene mot styredelen 35 som bæres av senken 25..Trykkstempelet 10 bringer deretter skålen 21 mot stansen 26 og emneholderen 27 som den da varsomt omslutter klar til å starte dyptrekkingsoperasjonen mot senken 25 som bæres av trykkstempelet 10. Under trekkeope-rasjonen, som er best vist på fig. 6, styrer konstant luft-trykk i verktøyet 19 stillingen av emneholderen 27, slik at emneholderstopperert 28 beveger seg i lengderetningen i forhold til begrensningsringen 31. Mot slutten av trykkstempelets fremadrettede slagbevegelse som definerer trekkeopera-sjonen, når emnéholderbelastningen pr. flateenhet økes etter hvert som skålkanten 21A trekkes ut, bringes emneholder-stopperen 28 i berøring med begrensningsringen 31 for å hindre at kanten 21A rives eller skades av senken 25 og emneholderen 27 som vist på fig. 6 og 7.

Det minimale gap eller mellomrom som opprettholdes mellom emneholderen 27 og senken 25 av emnehoIderstopperen 28 og begrensningsringen 31, står i forhold til skålens 21 materialtykkelse, og vil vanligvis være lik eller noe mindre enn skålens materialtykkelse.

Etter hvert som trekkingen skrider frem og emneholderen 27 passerer langs den sylindriske ytterflate av stansen 26 og skyver stempelet 29 foran seg, presses luften i kammeret 47 inn i beholderen 42 gjennom en utløpsport 40B og en enveisventil 42B som er vist på fig. 3. Ved slutten av trykkstempelets 10 fremadslag befinner stempelet 29 seg ved bunnen av sin vandring i verktøyenheten 19 (se fig. 7). Etter hvert som trykkstempelet ved sitt returslag trekkes bort fra stansen 26, strømmer luft inn i luftsylinderen eller kammeret 47 gjennom porten 4OA og enveisventilen 4 3A og hever stempelet 29 for å returnere emneholderen 27 til den på fig. 3 viste startstilling. Denne forflytning og resirkulasjon av luft tilveiebringer et ytterligere middel for termisk kontroll av verktøytemperaturen, i tillegg til varmekontrollkanalene 32 og 33.

Ved slutten av fremad- eller dyptrekkings-slaget tillater den på fig. 3 viste lufteåpning 36 i stansen 26 frigjøring av den dyptrukne boks eller beholder mens senken 25 trekkes tilbake. Utstøteren 37 i den øvre verktøyenhet 20 er vist med en profilert endeflate 37A for samvirke med stansens 26 endeflate for å forme bunnen av beholderen 39 til passende profil. Under trykkstempelets tilbaketrekking møter utstøteren 37 en fast boksutstøterstopper 38 inne i verktøyenheten 20, slik at boksen 39 skyves ut når senken 25 trekkes tilbake forbi utstøteren 37.

På fig. 9 er boksen 39 vist utstøtt ved hjelp av utstøteren 37 og i ferd med å styres ut av verktøyene ved hjelp av den indre føring 52 og utgangsstjernehj.ulet 23.

På fig. 10 er lengdestillingen av trykkstempelet 10, og dermed av senken 25, i fremad- og retur-slagene inn-tegnet i lineære enheter vertikalt som funksjon av vinkel-forskyvningen av revolverhodet 8 og verktøyholderen 9 fra et startpunkt i grader rotasjon gjennom pressesyklusén. Diagrammet starter idet trykkstempelet er nesten ved toppen av slaget og nedsenkes inntil nedsenknings- eller fallhas-tigheten ved punktet (1) reduseres for å tillate stansen 26

å fange varsomt opp arbeidsstykket 21 hvoretter nedsenknings-hastigheten er hurtig inntil man når punktet (2) hvor trykkstempelets hastighet er redusert til null eller nesten null. Virkningen av dette er at arbeidsstykket 21 bringes inn -i fastspent inngrep mellom senken 25 og emneholderen 27 mens trykkstempelhastigheten er meget liten, slik at virkningene av slag således blir minimale. Varsom fastspenning reduse-rer således den støy som frembringes av presseverktøyene. Heretter utfører trykkstempelet arbeidsslaget med i hovedsaken konstant hastighet inntil slutten av slaget som er angitt ved (3), hvoretter reversering av slaget finner sted. Under arbeidsslaget dyptrekkes skålen 21 ved hjelp av senken 25 og stansen 26 til en form som har øket lengde og redusert diameter som angitt ved 39 på fig. 3.

Returslageter fortrinnsvis raskere enn arbeidsslaget. Når fjerning av boksen skal utføres, blir imidlertid trykkstempelhastigheten redusert til null eller nesten til null når trykkstempelet når den stilling som er vist ved (4) svarende til stillingen (2) under fremadslaget, idet stilling (4) er den stilling i hvilken utstøteren 37 varsomt møter boksen 39 for å starte utstøtning av boksen før trykkstempelet til slutt trekkes tilbake til den øvre stilling (5) av slaget. Også her tillater den varsomme sammenføring av utstøteren og boksen mer lydløst arbeid. Det kan være fordelaktig å ha en viss oppholdsperiode ved den øvre stilling (5) av slaget for å tillate klaring for den dyptrukne boks og anbringelse av et annet arbeidsstykke for dyptrekking i pressen. Prinsippet er anvendelig i tilfeller hvor trykkstempelet bærer en stanse eller senke for samvirke med den nødvendige komplementære verktøyoppsetning på verktøy-holderen.

I den foretrukne utførelse blir ikke bare trykkstempelhastigheten styrt, men også emneholderens 27 emne-holdingstrykk blir fortrinnsvis styrt under trekkingen slik som ovenfor beskrevet, idet det opprettholdes i det minste et minimumsgap under fremad- eller trekkeslaget ved hjelp av en begrensende anordning, såsom stopperen 28 og begrensningsringen 31.

Selv om pressen i det foregående er blitt beskrevet på grunnlag av en dyptrekkingsoperasjon, er oppfinnelsen ikke begrenset til dette da styringen av de relative tilnær-mingshastigheter for verktøykomponentene er av generell an-vendelse på alle trekkeoperasjoner for skålformede arbeidsstykker eller komponenter.

Ved boksfremstillingsoperasjoner med høy hastighet er det videre vanligvis fordelaktig med tilveiebringel-se av varmekontroll som sørger for oppvarming av verktøyene før produksjon og avkjøling under produksjon, slik tilfellet er i det foran beskrevne arrangement.

Claims (8)

1. Kamstyrt trekkpressé omfattende en dreibart lagret aksel (7) som er roterbar mellom to på avstand fra hverandre anordnede gavlvegger (2, 3), en verktøyholder (9) og et revolverhode (8) som er anordnet aksialt adskilt fra hverandre på akselen (7), idet et antall første verktøy (19) er anordnet på verktøyholderen (9) og et antall dyp-trekkingsverktøy (10, 20) er anordnet på revolverhodet (8) for frem- og tilbakegående bevegelser og hvert av disse ved én av sine ender er forsynt med et andre verktøy (20) som samvirker med de første verktøy (19) , og ved sine andre ender har styreanordninger omfattende sylindriske kammer (5, 6) som under akselens (7) rotasjon danner en lukket kurve som styrer trekkpressens arbeidsslag og returslag, idet pressen også har en anordning med en utstøter (37) for utkasting av arbeidsstykker (21), karakterisert ved at kammene (5, 6) har en kontur som er slik utformet at den fremadgåendé bevegelse retarderes når hvert arbeidsstykke (21) kommer i kontakt med et andre verktøy (20) og når arbeidsstykket (21) ført av det andre verktøy får kontakt med det første verktøy (19), og at den tilbakegående bevegelse retarderes når utstøteren (37) støter ut arbeidsstykket (21) .

2. Presse ifølge krav 1, karakterisert ved at akselen (7) har ledninger for avgivelse av trykk-medium til i det minste de første verktøy (19).

3. Presse ifølge krav 1-2, karakterisert ved at de første verktøy utgjøres av faste stanser (26), og de andre verktøy utgjøres av senker (25).

4. Presse ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at hvert av de første verktøy (19) utgjøres av en fast stanse eller dor (26) som er anordnet i en sylinder (46) med en endedel utragende fra denne, en emneholder (27) som omgir endedelen, et stempel (2 9) som er anordnet for frem- og tilbakegående bevegelse i sylinde-ren (46), idet emneholderen (27) er festet til stempelet (29), og en fluidumanordning (42, 43) for å sette sylinde-rens (46) indre (47) under trykkfor å føre stempelet (29) og den samtidig førte emneholder (27) i retning mot de andre verktøy (20).

5. Presse ifølge krav 4, karakterisert ved at emneholderen (27) er anordnet konsentrisk utenfor stansen (26).

6. Presse ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at trykkmediet resirkuleres gjennom de før-ste verktøy (19).

7. Presse ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at de andre verktøy (20) er senker (25) med en begrensningsring (31) som samvirker med en emneholderstopper (28) på emneholderen (27), for å hindre at en del av emnet (21) rykkes bort mellom emneholderen (27) og senken (25).

8. Presse ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at akselen (7) er forsynt med en anordning (45) for avgivelse av et kjølemedium til i det minste de første verktøy (19).