DE19706656A1 - Pressen, Schließhöhensteuerung mittels hydraulischen Druckes - Google Patents
Pressen, Schließhöhensteuerung mittels hydraulischen DruckesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft mechanische Pressen, insbesondere eine Einrichtung
zum Justieren der Schließhöhe während des Betriebes der Presse.
Mechanische Pressen, insbesondere Stanzpressen und Zugpressen,
umfassen einen Rahmen mit einem Querhaupt und einem Bett sowie mit
einem Schlitten, der innerhalb des Rahmens hin- und herläuft. Der Schlitten
ist von einer Kurbelwelle über eine Pleuelstange angetrieben.
Pressen dieser Art sind für Stanz- und Ziehoperationen weit verbreitet und
haben unterschiedliche Größen und Tonnagen, je nach dem vorgesehenen
Anwendungsfall.
Die genannte Pleuelstange ist längenverstellbar. Sie kann auch an ein
anderes Element wie an eine Verbindungsschraube angeschlossen sein, die
ihrerseits relativ zum Schlitten justierbar ist, so daß die Schließhöhe zwischen
Schlitten und Bett justiert werden kann, entsprechend den Anforderungen
unterschiedlicher Gesenksätze. Alternativ kann das Bett oder das sogenannte
Bolster der Presse relativ zum Schlitten in der Position justiert werden, womit
gleichzeitig die Schließhöhe justiert wird. Siehe US 3 858 432. Ungeachtet der
Art und Weise der Schließhöhenjustierung ist der Schlitten an Säulen des
Pressrahmens geführt. Die Säulen erstrecken sich zwischen Querhaupt und
Bett, so daß die Teile des Gesenks beim Hin- und Herlaufen des Schlittens in
zueinander genau fluchtenden Positionen verbleiben.
Die Genauigkeit der Schließhöheneinstellung hat bei bekannten
Einstellvorrichtungen nicht voll befriedigt. Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, eine Schließhöhen-Justiervorrichtung zu schaffen, die die
Schließhöhe genau und reproduzierbar einstellt.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schließhöhen-Justiervorrichtung
besteht darin, daß das innerhalb der unter Druck stehenden Kammer
eingeschlossene Öl dazu beiträgt, die Stanzpenedration (punch penetration)
zu verringern und damit zu einem dynamisch steiferen Pressengesenksatz zu
gelangen, was die Lebensdauer entsprechend vergrößert. Durch genaueres
Kontrollieren der Schließhöhe werden zufällige und ungewollte Stöße
zwischen den Gesenken (dies) verringert.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Vorspannen der
Zugstange sowohl das Dehnen als auch das Zusammenziehen für die Zwecke
der Schließhöhen-Justierung erlaubt. Außerdem bedarf die erfindungsgemäße
Schließhöhenvorrichtung keiner bewegten Teile, im Gegensatz zu
vorbekannten Vorrichtungen zum dynamischen Verändern der Schließhöhe.
Der hydraulische Druck wird dazu ausgenutzt, die Zugstange, die an eine
übliche Schließhöhen-Justiervorrichtung angeschlossen ist, zu expandieren
oder zusammenzuziehen, und damit bei geringsten Kosten eine zuverlässige
Kontrolle der Schließhöhe zu ermöglichen.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin ist im
einzelnen Folgendes dargestellt:
Fig. 1 zeigt eine mechanische Presse mit einer Schließhöhen-
Justiervorrichtung im Aufriß.
Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht einer Presse gemäß einer besonderen
Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 ist eine Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Presse.
Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile.
Die in Fig. 1 gezeigte mechanische Presse 10 weist ein Querhaupt 12 auf,
ein Bett 14 mit einem Bolster 16, das am Bett befestigt ist, ferner mit
Säulen 18, die das Querhaupt 12 mit dem Bett 14 verbinden. Die Säulen 18
sind an der Unterseite des Querhauptes 12 angeschlossen oder mit diesem
einteilig, desgleichen an der Oberseite des Bettes 14. Nicht dargestellte
Zugstangen erstrecken sich durch das Querhaupt 12, durch die Säulen 18
sowie durch das Bett 14 und sind an jedem ihrer Enden mit Muttern befestigt
die ebenfalls nicht dargestellt sind. Dem Bett 14 sind Füße 22 angeformt, die
unter Zwischenfügung von Stoßdämpfern 26 auf dem Boden 24 ruhen.
Man erkennt ferner einen Pressenantriebsmotor 28. Dieser ist am
Querhaupt 12 der Presse befestigt. Er steht über eine nicht dargestellte
Kupplungs-Brems-Einheit mit einer ebenfalls nicht dargestellten Kurbelwelle in
Triebverbindung. An der Kurbelwelle greifen Pleuelstangen 32 an.
Wie man aus den Fig. 2 und 3 erkennt, steht ein Schlitten 20 über
Schlittenkolben 34 mit Pleuelstangen 32 in Triebverbindung. Der Motor 28
treibt die Kurbelwelle an, die ihrerseits exzentrisch an den Pleuelstangen 32
angreift, so daß der Schlitten 20 in bezug auf das Bett 14 hin- und hergeht.
Aus Fig. 2 erkennt man ferner die hydraulische Schließhöhen-
Justiervorrichtung 30.
Der Schlittenkolben greift, wie erwähnt, an der Pleuelstange 32 an. Am
Schlittenkolben 34 greift eine Zugstange 36 an. Im vorliegenden Fall weist die
Zugstange in diesem Falle ein Außengewinde 38 auf, und der
Schlittenkolben 34 ein Innengewinde 40. Die Zugstange 36 weist ein erstes
Ende 42 und ein zweites Ende 44 auf; das zweite Ende 44 befindet sich in
einer Kammer 45 innerhalb des Schlittens 20.
Aus Fig. 2 erkennt man weiterhin eine Buchse 46, die auf der Zugstange 36
angeordnet ist. Zum Verhindern einer relativen Drehbewegung zwischen der
Buchse 46 und dem Schlittenkolben 34 dient ein Stift 48 - siehe Fig. 2. An
der Grenzfläche zwischen Buchse 46 und Zugstange 36 sind Dichtungen 50
und 52 angeordnet, desgleichen zwischen Buchse 46 und Schlittenkolben 34.
Der Zwischenraum an dieser Grenzfläche bildet eine Dehnungskammer 54,
die über eine hydraulische Leitung 56 mit einer hydraulischen Druckquelle 58
in leitender Verbindung steht. Die hydraulische Druckquelle dient zum
Druckbeaufschlagen von Kammer 54.
Als hydraulische Druckwelle kommen zahlreiche Aggregate in Betracht,
beispielsweise hydraulische Pumpen, Verteiler sowie hydraulische Ventile.
Wird der Dehnungskammer 54 Druck eingespeist oder hieraus entlassen, 50
nimmt der Abstand zwischen dem zweiten Ende 44 der Zugstange 36 und
dem Schlittenkolben entweder zu oder ab, und zwar aufgrund der Längung
oder Verkürzung der Zugstange 36.
Die Länge der Zugstange 36 wird durch die Wirkung der Unterkante 64 der
Buchse 46 verändert; die Unterkante 64 wirkt nämlich auf eine Fläche 66 der
Zugstange 36. Dies läßt sich wie folgt genauer erklären: Füllt der hydraulische
Druck die Dehnungskammer 54 (das heißt den Raum zwischen einer
Bodenfläche 60 des Schlittenkolbens 34 und einem oberen Bereich 62 der
Buchse 46), so drückt die Buchse 46 das Zugstangenende 44 vom ersten
Ende 42 hinweg. Hierdurch wird die Zugstange 36 gedehnt. Wird umgekehrt
der Druck aus der Dehnungskammer entlassen, nachdem er zuvor in diese
eingespeist worden war, so schrumpft die Zugstange 36 zurück auf ihre
Ausgangslänge, das heißt auf jene Länge, die sie hatte vor Aufgeben des
Druckes.
Die Presse 10 weist eine große Schließhöhen-Justiervorrichtung 70 auf. Die
Buchse 46 ist mit einer Justierschraube 72 fest verbunden, und zwar mittels
eines Antirotationskeils 74. Eine der Justierung dienende Schneckenwelle 78
greift in das Außengewinde eines Außenflansches 80 einer Justiermutter 76
ein. Die gesamte Justiermuttereinheit ist abgedeckt durch einen Deckel 82,
der am Schlitten 20 mittels Schrauben 84 befestigt ist. Hierdurch wird die
gesamte grobe Schließhöhen-Justiervorrichtung 70 gegen den Eintritt von
Fremdstoffen sowie gegen den Austritt hydraulischen Mediums abgedichtet.
Von Zeit zu Zeit kann es notwendig sein, die Justierschraubeneinheit 70
unterhalb des Deckels 82 mit Druck zu beaufschlagen, um die Drehmoment-
Anforderungen zu verringern, die notwendig sind für die grobe
Schließhöhenjustierung. Die Schließhöhen-Justiervorrichtung 70 arbeitet auf
herkömmliche Weise.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die Buchse 46 geteilt. Man
erkennt ein oberes Teil 94 und ein unteres Teil 96. Beide Teile umgeben die
Zugstange 36. An den Grenzflächen zwischen oberem Teil 94 und unterem
Teil 96 ist eine Dehnungskammer 97 gebildet, ähnlich der zuvor genannten
Dehnungskammer 54. Das obere Teil 94 und das untere Teil 96 sind mittels
der Zugstange 36 miteinander verbunden. Es sind Stifte 98, 100 vorgesehen,
um eine relative Verdrehung zwischen einem aufgeschraubten Teil 90, dem
oberen Teil 94 und dem unteren Teil 96 der Buchse 46 zu verhindern.
Zwischen der Zugstange 36 und sowohl dem oberen Teil 94 als auch dem
unteren Teil 96 sind Dichtungen 102 vorgesehen, um den Innenraum der
Dehnungskammer 97 abzudichten. Zwischen dem oberen Teil 94 und dem
unteren Teil 96 ist außerdem eine Ringdichtung 104 vorgesehen, um den
radial äußeren Teil der Dehnungskammer 97 abzudichten. Falls notwendig,
kann die Dehnungskammer 97 einen Entlüftungsöffnung 106 aufweisen, um
eingefangene Luft zu entlassen. Eine hydraulische Druckquelle 58 ist über
eine Hydraulikleitung 56 an die Dehnungskammer 97 angeschlossen.
Während des Pressenbetriebes läßt sich der von der hydraulischen
Druckquelle 58 der Dehnungskammer 54 beziehungsweise 97 eingespeiste
Druck verändern, und zwar durch einen Regler oder durch eine
Bedienungsperson. Der Druck in der Kammer 54, 97 führt dazu, daß sich die
Zugstange 36 entweder dehnt oder zusammenzieht, je nach dem
aufgebrachten Druck. Diese Expansion oder Kontraktion der Zugstange führt
gleichzeitig zu einer Änderung der Position des Schlittens 20 und damit der
Schließhöhen-Justiervorrichtung, da die Zugstange an Kolbenschlitten 34
sowie an Justierschraube 72 befestigt ist.
Die in den Dehnungskammern 54, 97 aufgebrachten Drücke liegen
beispielsweise zwischen 140 und 350 kp/cm². Bei den meisten Pressen reicht
ein Druck von 200 kp/cm² aus.
Durch Veränderung des auf die Dehnungskammer 54, 97 aufgebrachten
Druckes läßt sich die Schließhöhe auf bequeme, genaue und zuverlässige
Weise verändern. Hierdurch lassen sich beispielsweise auch
Pressenveränderungen justieren, die auf Temperatur- oder Trägheitseinflüsse
zurückgehen.
Außerdem ist es möglich, die Zugstange 36 vorzulängen. Dies dient dem
folgenden Zweck: Kommt es während des Preßbetriebes aufgrund der
Temperatur- und Trägheitseinflüsse zu einer Längung des Hubes des
Schlittens 20, so läßt sich der der Dehnungskammer 54, 97 eingespeiste
Druck verringern. Die Zugstange 36 zieht sich daraufhin zusammen, so daß
die Schließhöhe ungeachtet dieser genannten unerwünschten Einflüsse
konstant gehalten werden kann.
Claims (13)
1. Mechanische Presse, umfassend:
- 1.1 einen Rahmen;
- 1.2 ein am Rahmen befestigtes Bett (14);
- 1.3 einen Schlitten (20), der mit dem Rahmen verbunden ist, um eine in bezug auf das Bett hin- und hergehende Bewegung auszuführen;
- 1.4 Schlitten (20) und Bett (14) definieren die Schließhöhe der Presse, wenn sich der Schlitten (20) im unteren Totpunkt befindet;
- 1.5 zum Antrieb des Schlittens (20) ist eine Antriebseinheit (28) vorgesehen, mit einem Antriebskolben (34) und einer Zugstange (36);
- 1.6 es ist eine Schließhöhen-Justiervorrichtung vorgesehen, mit einer Kammer (54, 97);
- 1.7 die Schließhöhen-Justiervorrichtung umfaßt eine Druckquelle (58), die mit der Kammer (54, 97) in leitender Verbindung steht, und deren Druck beliebig einstellbar ist;
- 1.8 durch das Beaufschlagen der Kammer (54, 97) mit Medium aus der Druckquelle 58 wird die Zugstange (36) zum Zwecke der Justierung der Schließhöhe verlängert oder verkürzt.
2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Druckmedium in der Kammer einen Druck von 140 bis 350 kp/cm²
erzeugt (2000 bis 5000 pounds per square inch).
3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in
der Dehnungskammer (54, 97) etwa 200 kp/cm² beträgt (3000 pounds
per square inch).
4. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckquelle (58) eine hydraulische Pumpe ist.
5. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
hydraulische Pumpe den auf die Dehnungskammer (54, 97)
aufgebrachten Druck verändert.
6. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die
Zugstange (36) in Richtung ihrer Längsachse verlängert
beziehungsweise verkürzt.
7. Schließhöhen-Justiervorrichtung, umfassend:
- 7.1 einen Antriebskolben (34);
- 7.2 eine Zugstange (36), die mit ihrem einen Ende am Antriebskolben (34) angreift und deren anderes Ende einen Flansch aufweist;
- 7.3 es ist eine Buchse (46) vorgesehen, die die Zugstange (36) umgibt und die einen abgeschlossenen Raum mit dem Antriebskolben (34) bildet.
- 7.4 es ist eine Druckwelle (58) an den Antriebskolben (34) angeschlossen, um auf variable Weise den abgeschlossenen Raum mit Druck zu beaufschlagen und um damit die Länge der Zugstange (36) zu beeinflussen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
eingeschlossene Raum mit einem Druck zwischen 140 und 300 kp/cm²
beaufschlagt wird (2000 bis 5000 pounds per square inch).
9. Presse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem
abgeschlossenen Raum enthaltene Druck 200 kp/cm² beträgt (3000
pounds per square inch).
10. Verfahren zum Verändern der Schließhöhe einer Presse, mit den
folgenden Verfahrensschritten:
- 10.1 es wird ein Antriebskolben (34) vorgesehen, der an eine Zugstange (36) angeschlossen ist;
- 10.2 es wird eine Buchse (46) im Bereich der Zugstange (36) vorgesehen;
- 10.3 die Buchse (46) steht mit dem Antriebskolben (34) und der Zugstange (36) in Kontakt, wobei Buchse und Antriebskolben eine Kammer zwischen sich bilden;
- 10.4 die Kammer wird mit Druck beaufschlagt, damit sich die Zugstange (36) zwecks Veränderung der Schließhöhe dehnt beziehungsweise verkürzt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim
Druckbeaufschlagen der Druck in der Kammer verändert wird, um die
Schließhöhe zu steuern.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse
betrieben wird, und daß der Druck in der Kammer während des
Pressenbetriebes verändert wird, um die Schließhöhe zu verändern.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kammer mit einem Druck zwischen 140 und 350 kp/cm² beaufschlagt
wird (2000 bis 5000 pounds per square inch).
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