AT392755B - Hydraulische presse - Google Patents

Description

AT 392 755 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Presse mit einem in einem Gestell verschiebbar geführten, an einem Schließhubantrieb angeschlossenen Pressenstößel, der in unterschiedlichen Schließhublagen mit einem hydraulischen Preßhubantrieb über wenigstens eine lösbare Kupplung verbindbar ist, die aus einer Kupplungsstange und einem die Kupplungsstange in einer koaxialen Durchtrittsöffnung aufnehmenden Schließkopf besteht, der Rastkörper zum formschlüssigen Einführen in axial verteilte Rastausnehmungen der Kupplungsstange aufweist.

Insbesondere beim Herstellen von Preßteilen aus faserverstärktem Kunststoff wird die volle Preßkraft nur in einem vergleichsweise kleinen Teilbereich des Arbeitshubes des Pressenstößels erforderlich, so daß dieser Arbeitshub in einen Schließhubabschnitt und einen daran anschließenden Preßhubabschnitt unterteilt und diesen Hubabschnitten unter Berücksichtigung des jeweils erforderlichen Kraftbedarfes ein gesonderter Hubantrieb zugeordnet werden kann. Da aber die Größe des Preßhubes bzw. des Schließhubes von dem herzustellenden Werkstück und damit von den eingesetzten Preßwerkzeugen abhängt, muß der Preßhubantrieb in unterschiedlichen Schließhublagen des Pressenstößels mit diesem verbunden werden können. Zu diesem Zweck ist es bekannt (DE-PS 3 323 931), zwischen dem Pressentisch zugeordneten hydraulischen Preßhubzylindern und dem im Pressengestell vertikal verschiebbar geführten und mit Hilfe eines Schließhubzylinders verstellbaren Pressenstößel je eine lösbare Kupplung vorzusehen, die aus einer an die Kolbenstange des zugehörigen Preßhubzylinders angesetzte Kupplungsstange und einem die Kupplungsstange in einer Durchtrittsöffnung aufnehmenden Schließkopf besteht, der durch eine geteilte Gewindemutter gebildet wird, deren Hälften radial gegen einen Gewindeabschnitt der Kupplungsstange angestellt werden können, so daß sich durch den Gewindeeingriff eine formschlüssige Verbindung zwischen dem im Pressenstößel gehaltenen Schließkopf und der Kupplungsstange ergibt. Nachteilig bei dieser bekannten Kupplung zwischen dem Preßhubantrieb und dem Pressenstößel ist allerdings, daß sich aufgrund der ausschließlich radial verschiebbaren Lagerung der Gewindehülse lediglich eine abgestufte Anpassung des Preß- bzw. Schließhubes an die jeweiligen Anforderungen im Ausmaß der Gewindeganghöhe ergibt, so daß der Preßhub im allgemeinen bereits vor der genauen Schließlage der Werkzeuge ansetzt. Dazu kommt noch, daß der Kupplungsvorgang nur bei stillstehendem Pressenstößel vorgenommen werden kann.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es außerdem bekannt (DE-PS 3 523 164), den Schließkopf mit einem Keilgetriebe zum radialen Andrücken von Klemmbacken an die den Schließkopf durchsetzende Kupplungsstange zu versehen. Diese bekannte Kupplungsausführung erlaubt zwar eine stufenlose Anpassung des Preßhubes an die jeweilige Schließlage der Werkzeuge, doch muß aufgrund der kraftschlüssigen Verbindung bei höheren Preßkräften mit einem möglichen Schlupf gerechnet werden, der wiederum eine Vergrößerung der Anzahl der Kupplungen erforderlich macht, ohne die Gefahr ausschließen zu können, daß nicht im Bereich einzelner Kupplungen doch ein Schlupf auftritt, der dann zu Formänderungen der Fresse während des Preßvorganges führen kann. Außerdem unterliegen die Klemmbacken einem vergleichsweise großen Verschleiß.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine hydraulische Presse der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß eine genaue Anpassung des Preß- bzw. Schließhubes des Pressenstößels an die Schließlage der Werkzeuge sichergestellt werden kann, ohne auf eine formschlüssige Kupplung zwischen dem Preßhubantrieb und dem Pressenstößel verzichten zu müssen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Schließkopf mittels eines Schraubtriebes in Richtung der Achse der Kupplungsstange schraubverstellbar gehalten ist

Obwohl zwischen dem Schließkopf und der Kupplungsstange aufgrund der axial verteilten Rastausnehmungen, in die die Rastkörper wahlweise eingreifen, lediglich eine stufenweise Verstellung möglich ist, ergibt sich eine stufenlose Anpassung des Preßhubes an die Schließlage der Werkzeuge, weil der Schließkopf selbst stufenlos verstellt werden kann, und zwar mit Hilfe eines Schraubtriebes, der in der axialen Belastungsrichtung durch den Preßhubantrieb selbsthemmend wirkt, so daß jede Schlupfgefahr ausgeschlossen ist Damit können die Vorteile einer kraftschlüssigen und einer formschlüssigen Verbindung ausgenützt werden, ohne die jeweils bei bekannten Verbindungen dieser Art auf tretenden Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Es kann der Kupplungsvorgang sogar während des Schließhübes durchgeführt werden.

Besonders vorteilhafte Konstruktionsverhältnisse können in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erhalten werden, daß der Schließkopf mit einer gegenüber einem Lagerkörper schraubverstellbaren Gewindehülse mit Außengewinde als Schraubantrieb verbunden ist. Das Vorsehen einer den Schließkopf tragenden, zur Kupplungsstange koaxialen Gewindehülse erlaubt nämlich eine vom Schraubtrieb unabhängige Ausbildung des Schließkopfes, dessen Außendurchmesser daher erheblich größer als der Gewindedurchmesser sein kann.

Die Anordnung des Schließkopfes auf einer schraubverstellbaren Gewindehülse bringt außerdem die vorteilhafte Möglichkeit mit sich, den Schließkopf drehbar auf der Gewindehülse zu lagern und gegenüber dem die Gewindehülse schraubverstellbar aufnehmenden Lagerkörper drehfest abzustützen, so daß sich zwischen der Kupplungsstange und dem Schließkopf bei einer Schraubverstellung der Gewindehülse keine Relativdrehung ergibt. Dadurch müssen keine Beschränkungen hinsichtlich der Verstellung der Rastkörper zum formschlüssigen Eingreifen in die Rastausnehmungen der Kupplungsstange in Kauf genommen werden.

Abgesehen davon kann mit einer drehfesten Abstützung des Schließkopfes gegenüber dem die Gewindehülse schraubverstellbar aufnehmenden Lagerkörper der Drehantrieb für die Gewindehülse auf dem Schließkopf -2-

AT 392 755 B angeordnet werden, was eine kompakte Bauart für die gesamte Kupplung sichert, die demnach eine vorgefertigte Baueinheit bilden kann.

Die Verbindung zwischen dem Schließkopf und der gegenüber dem Schließkopf drehbaren Gewindehülse muß die auftretenden Preßkräfte übertragen können. Um in diesem Zusammenhang lediglich Zug- bzw. Druckkräfte, nicht aber Drehmomente abtragen zu müssen, kann der Schließkopf an einer Kugelfläche eines Stützkörpers der Gewindehülse axial abgestützt sein.

Obwohl sich für die Verstellung der Rastkörper unterschiedliche Lösungen anbieten, ergeben sich hiefür besonders vorteilhafte Konstruktionsbedingungen, wenn der Schließkopf einen die Kupplungsstange umschließenden Tragring aufweist, auf dem die über den Umfang der Druchtrittsöffnung verteilten Raslkörper um zur Kupplungsstange jeweils tangential verlaufende Achsen schwenkbar gelagert sind, weil mit einer solchen Schwenklagerung der Rastkörper der Außendurchmesser des Schließkopfes klein gehalten werden kann, ohne auf einen ausreichenden Stellweg für die Rastkörper verzichten zu müssen. Die Rakkörper brauchen ja lediglich gegen die im Axialschnitt sägezahnartigen Rastausnehmungen eingeschwenkt zu werden. Zu diesem Zweck können die Rastkörper über wenigstens je eine Lasche an einem axial gegenüber dem Tragring verschiebbaren Stellring angelenkt sein, um über eine axiale Verstellung des Stellringes das Ein- oder Ausschwenken der Rastkörper in oder aus den vorzugsweise ringförmigen Rastausnehmungen sicherzustellen. Für diese axiale Verstellung des Stellringes können wenigstens zwei axiale Stellzylinder vorgesehen sein, die bei einer Beaufschlagung gegen die Kraft von Rückzugfedem im Einrücksinn der Rastkörper auf den Stellring wirken, so daß durch die Beaufschlagung der Stellzylinder die Verriegelung zwischen dem Schließkopf und der Kupplungsstange durch ein Einrücken der Rastkörper in die Rastausnehmungen der Kupplungsstange erfolgt. Zum Lösen dieser Kupplungsverbindung brauchen die Stellzylinder lediglich belüftet zu werden, wobei die Rückzugfedem für ein Ausrücken der Rastkörper aus den Rastausnehmungen sorgen.

Durch ein häufiges Ein- und Ausrasten der Rastkörper wird die die Rastausnehmungen aufweisende Kupplungsstange zwangsläufig einem Verschleiß ausgesetzt. Um diesem Verschleiß in einfacher Weise Rechnung tragen zu können, können die Rastausnehmungen in einer als Verschleißteil auswechselbaren Hülse der Kupplungsstange vorgesehen sein. Bei einem entsprechenden Verschleiß dieser Hülse braucht somit nicht die gesamte Kupplungsstange, sondern lediglich die aufgeschobene Hülse ausgewechselt zu werden.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße hydraulische Presse in einer schematischen, zum Teil aufgerissenen Seitenansicht,

Fig. 2 die Kupplung zwischen dem Pressenstößel und dem Preßhubantrieb in einem Axialschnitt in einem größeren Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie (ΙΠ-ΙΠ) der Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie (IV-IV) der Fig. 3.

Die in der Fig. 1 schematisch mit ihren Grundbaueinheiten dargestellte hydraulische Presse besteht im wesentlichen aus einem Gestell (1), das einen Pressentisch (2) und vier über Querholme (3) miteinander verbundene Führungssäulen (4) aufweist, und aus einem Pressenstößel (5), der mit Hilfe eines durch Stellzylinder (6) gebildeten Schließhubantriebes (7) entlang der Führungssäulen (4) verschoben werden kann. Zusätzlich zu diesem Schließhubantrieb (7) ist ein Preßhubantrieb (8) vorgesehen, der in der Schließlage der vom Pressentisch (2) und vom Pressenstößel (5) getragenen Werkzeuge, die aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt sind, über eine Kupplung (9) mit dem Pressenstößel (5) verbunden werden kann, um mit seiner Hilfe die für die Werkstückausformung erforderlichen Preßkräfte aufbringen zu können. Dieser Preßhubantrieb (8) wird durch Preßhubzylinder (10) gebildet, von denen lediglich einer dargestellt ist. Die Kolbenstangen (11) dieser Preßhubzylinder (10) sind zu einer Kupplungsstange (12) verlängert, die in unterschiedlichen Einschubstellungen mit einem auf dem Pressenstößel (5) angeordneten Schließkopf (13) der Kupplung (9) formschlüssig verriegelt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Kupplungsstange (12) mit über ihre maximale Einschublänge verteilten Rastausnehmungen (14) in Form von im Querschnitt sägezahnartigen Umfangsnuten versehen, in die Rastkörper (15) des Schließkopfes (13) formschlüssig eingreifen, wie dies den Fig. 2 und 3 entnommen werden kann, die den Schließkopf (13) näher zeigen. Dieser Schließkopf weist einen zur Kupplungsstange (12) koaxialen Tragring (16) auf, auf dem die Rastkörper (15) um jeweils tangential zur Kupplungsstange (12) verlaufende Achsen (17) schwenkbar gelagert sind. Zur Schwenkverstellung sind die Rastkörper (15), die einzelne Segmente eines Rastkörperringes bilden, über Laschen (18) an einem koaxial zu der Kupplungsstange (12) verschiebbar auf dem Tragring (16) gehaltenen Stellring (19) angelenkt, der einen einwärts gerichteten Ringflansch (20) aufweist, zwischen dem und dem Tragring (16) einerseits zwei einander diametral gegenüberliegende Stellzylinder (21) und anderseits über den Umfang verteilte Rückzugfedem (22) vorgesehen sind. Werden daher die Stellzylinder (21) beaufschlagt, so wird der Stellring (19) aus einer in Fig. 2 linksseitig dargestellten Ausgangsstellung gegen die Kraft der Rückzugfedem (22) gegenüber dem Tragring (16) in eine rechtsseitig angedeutete Verriegelungsstellung axial verlagert, was ein Einrücken der Rastköiper (15) in die jeweilige Rastausnehmung (14) und damit eine formschlüssige Kupplung zwischen der Kupplungsstange (12) und dem Schließkopf (13) zur Folge hat. Eine solche Verriegelung zwischen dem Schließkopf (13) und der Kupplungsstange (12) ist allerdings nur in äbgestuften, von der axialen Verteilung der Rastausnehmungen (14) abhängigen Einschublängen der Kupplungsstange (12) in den Schließkopf (13) möglich. Um trotz dieser -3-

Claims (9)

1. AT 392 755 B Beschränkung eine genaue Anpassung an die Schließlage der Werkzeuge sicherstellen zu können, ist der Schließkopf (13) gegenüber dem Pressenstößel (5) mit Hilfe eines Schraubtriebes (23) stufenlos in axialer Richtung verstellbar gehalten, so daß innerhalb der durch den axialen Abstand der Rastausnehmungen (14) gegebenen Abstufung eine stufenlose Feineinstellung erreicht wird, die die gewünschte genaue Anpassung des Preßhubes an die Schließlage der Werkzeuge erlaubt Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schließkopf (13) drehbar auf einer die Kupplungsstange (12) koaxial umschließenden Gewindehülse (24) gelagert und stützt sich ihr gegenüber auf einer Kugelfläche (25) eines in die Gewindehülse (24) eingeschraubten, ringförmigen Stützkörpers (26) ab, um eine Biegemomentbelastung zufolge der axialen Zugkräfte während des Preßhubes zu vermeiden. Der Schließkopf (13) wird gegenüber dem die Gewindehülse (24) schraubverstellbar aufnehmenden Lagerkörper (27) drehfest gehalten, um ein Mitdrehen des Schließkopfes (13) mit der Gewindehülse (24) zu unterbinden. Zu diesem Zweck ist der Tragring (16) mit einem Flansch (28) versehen, der einen in eine axiale Durchgangsbohrung (29) des Lagerkörpers (27) eingreifenden Führungsstift (30) trägt Dieser Flansch (28) dient außerdem zur Lagerung des Diehantriebes (31) für die Gewindehülse (24), die über einen mit einem Ritzel (32) kämmenden Zahnkranz (33) mit dem Drehantrieb (31) verbunden ist wie dies der Fig. 2 entnommen werden kann, in der der Drehantrieb (31) und der Führungsstift (30) zur besseren Darstellung in die Schnittebene gedieht wurden. Wird über den Drehantrieb (31) die Gewindehülse (24) in dem fest auf dem Pressenstößel (5) abgestützten Lagerkörper (27) verdreht, so ergibt sich für die Gewindehülse (24) und damit für den Schließkopf (13) eine axiale Verlagerung, die es ermöglicht, den Preßhubantrieb (8) in einer vorgegebenen Schließstellung der Werkzeuge mit dem Pressenstößel (5) formschlüssig zu verbinden, weil ja der Schließkopf stets so weit axial verlagert werden kann, daß die Rastkörper (15) in einer mit einer Rastausnehmung (14) übereinstimmenden Kupplungslage zu liegen kommen. Da außerdem die Schraubverstellung der Gewindehülse (24) während der Schließbewegung des Pressenstößels (5) vorgenommen werden kann, ist auch eine formschlüssige Kupplung möglich, bevor der Schließhub beendet ist. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So könnte beispielsweise der Schließkopf auch dem Preßhubantrieb und die Kupplungsstange dem Pressenstößel zugeordnet werden. Außerdem kann die Verstellung der Rastkörper (15) auch eine radiale Verschiebebewegung oder eine zur Kupplungsstange (12) koaxiale Drehbewegung umfassen, da es nicht auf die Art der formschlüssigen Verriegelung, sondern lediglich auf die formschlüssige Verbindung ankommt. PATENTANSPRÜCHE 1. Hydraulische Presse mit einem in einem Gestell verschiebbar geführten, an einem Schließhubantrieb angeschlossenen Pressenstößel, der in unterschiedlichen Schließhublagen mit einem hydraulischen Preßhubantrieb über wenigstens eine lösbare Kupplung verbindbar ist, die aus einer Kupplungsstange und einem die Kupplungsstange in einer koaxialen Durchtrittsöffnung aufhehmenden Schließkopf besteht, der Rastkörper zum formschlüssigen Einführen in axial verteilte Rastausnehmungen der Kupplungsstange aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkopf (13) mittels eines Schraubtriebes (23) in Richtung der Achse der Kupplungsstange (12) schraubverstellbar gehalten ist.
2. 2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkopf (13) mit einer gegenüber einem Lagerkörper (27) schraubverstellbaren Gewindehülse (24) mit Außengewinde als Schraubtrieb (23) verbunden ist.
3. 3. Presse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkopf (13) mit der Gewindehülse (24) drehbar verbunden und gegenüber dem Lagerkörper (27) drehfest abgestützt ist
4. 4. Presse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkopf (13) einen Drehantrieb (31) für die Gewindehülse (24) trägt
5. 5. Presse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkopf (13) auf einer Kugelfläche (25) eines Stützkörpers (26) der Gewindehülse (24) axial abgestützt ist. -4- AT 392 755 B
6. 6. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkopf (13) einen die Kupplungsstange (12) umschließenden Tragring (16) aufweist, an dem die über den Umfang der Durchtrittsöffnung verteilten Rastkörper (15) um zur Kupplungsstange (12) jeweils tangential verlaufende Achsen (17) schwenkbar gelagert sind. 5
7. 7. Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkörper (15) über wenigstens je eine Lasche (18) an einem axial gegenüber dem Tragring (16) verschiebbaren Stellring (19) angelenkt sind.
8. 8. Presse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (19) über wenigstens zwei axiale 10 Stellzylinder (21) gegen die Kraft von Rückzugfedem (22) im Einrücksinn der Rastkörper (15) verschiebbar ist.
9. 9. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastausnehmungen (14) in einer als Verschleißteil auswechselbaren Hülse der Kupplungsstange (12) vorgesehen sind. 15 20 Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -5-