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Die Erfindung betrifft eine mehrfachwirkende mechanische Presse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren nach Anspruch 8.
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Mehrfachwirkende mechanische Pressen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Solche Pressen weisen mehrere Stößel auf, die als Außenstößel und Innenstößel bezeichnet werden. In aller Regel führt dabei der Außenstößel eine Schnittoperation und eine Niederhalteoperation aus, wohingegen der Innenstößel eine Ziehoperation ausführt.
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Beispielsweise kennt man aus der
DE 29 00 423 A eine so genannte mehrfachwirkende Kurbelpresse für das Herstellen von topfförmigen Gegenständen, insbesondere für die Herstellung von mehrfach tiefgezogenen Dosenunterteilen. Diese bekannte mehrfachwirkende mechanische Presse weist den Vorteil auf, dass sie eine hohe Führungsgenauigkeit der Stößel, einen hohen Wirkungsgrad des Antriebes sowie eine steife und kurze Kurbelwelle aufweist.
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Nachteilig an dem Stand der Technik ist jedoch, dass Beschränkungen in dem Verarbeitungsprozess, insbesondere in dem Ziehprozess vorliegen. Daraus resultieren auch wirtschaftliche Nachteile bei der Verwendung solcher mehrfachwirkenden Pressen.
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Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte mehrfachwirkende mechanische Presse bereitzustellen, mit der komplexere Ziehprozesse durchgeführt werden können und die wirtschaftlicher betrieben werden kann.
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine mehrfachwirkende mechanische Presse vorgeschlagen, umfassend einen Rahmen, einen Antrieb mit einer Antriebswelle und wenigstens zwei Exzenter, wobei jeder Exzenter je eine Exzenterbuchse und je ein an der Exzenterbuchse gelagertes Pleuel umfasst und das Pleuel wenigstens einen Innenstößel oder wenigstens einen Außenstößel anlenkt und wobei die wenigstens zwei Exzenter auf der Antriebswelle angeordnet sind und unterschiedliche Exzentrizität aufweisen. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine Exzenterbuchse mit der Antriebswelle lösbar verbindbar und wenigstens eine Exzenterbuchse an dem Rahmen mittelbar oder unmittelbar lösbar fixierbar und in einem fixierten Zustand einer Exzenterbuchse mittels einer Bewegung der Antriebswelle ein Phasenversatz des wenigstens einen Innenstößels und des wenigstens einen Außenstößels mit der Antriebswelle stufenlos einstellbar.
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Durch eine derartige Verstellung des Phasenversatzes von Innenstößel und Außenstößel können Eintauchtiefen in ein Werkzeug minimiert werden und der Zuführwinkel des zu bearbeitenden Materials vergrößert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bewegung der Antriebswelle mittels einer elektronischen Steuerung einstellbar ist und/oder die Antriebswelle als Längswelle ausgestaltet ist.
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Es kann somit sehr exakt festgelegt werden, wie der Phasenversatz von Innenstößel und Außenstößel mit der Antriebswelle eingestellt werden soll. Es kann somit flexibel auf verschiedene Arbeitsprozesse eingegangen werden, beispielsweise die Herstellung verschiedener Gegenstände bzw. Verwendung von verschiedenen Materialien. Weiterhin vorteilhaft ist zudem, dass durch eine elektronische Steuerung weniger Verschleiß auftritt, woraus längere Nutzungszeiten und weniger Wartungsarbeiten resultieren.
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Die Erfindung sieht in einer Ausführungsform vor, dass der Rahmen und/oder wenigstens eine Exzenterbuchse zumindest ein Befestigungsmittel aufweist, mittels dem der Rahmen und die wenigstens eine Exzenterbuchse mittels einer Renk-, Rast- oder Schraubverbindung verbindbar sind.
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Dadurch wird eine stabile Befestigung des Rahmens mit der Exzenterbuchse ermöglicht.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Befestigungsmittel mittels wenigstens einer Hubvorrichtung verstellbar ist, wobei die Hubvorrichtung mit dem Rahmen und dem Befestigungsmittel verbunden ist.
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Es kann dadurch ermöglicht werden, eine einfache und steuerbare Fixierung der Exzenterbuchse mit dem Rahmen bereitzustellen. Zudem kann eine stufenlose oder stufige Bewegung des Befestigungsmittels ausgewählt werden, wodurch auch unterschiedliche Befestigungsmechanismen realisierbar sind.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass die wenigstens eine Exzenterbuchse an dem Rahmen mittels einem Befestigungsmittel durch eine vertikale Bewegung dessen fixierbar und/oder dass wenigstens eine Exzenterbuchse wenigstens ein Haltemittel aufweist, welches mit wenigstens einem am Rahmen fixierten Befestigungsmittel zusammenwirkbar ist.
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Eine derartige Fixierung der Exzenterbuchse mit dem Rahmen ist insofern vorteilhaft, da lediglich die jeweilige Exzenterbuchse entsprechend angepasst werden muss, um mit dem Befestigungsmittel zusammenwirken zu können. Der zugehörige Exzenter muss hingegen nicht zusätzlich bearbeitet werden, so dass hieraus keine wirtschaftlichen Nachteile entstehen können. Zudem ist von Vorteil, dass im Falle von Wartungs- oder Reparaturarbeiten gegebenenfalls nur die Exzenterbuchse entsprechend gewartet oder repariert werden muss und die restlichen Bestandteile wie der zugehörige Exzenter bzw. das Pleuel davon nicht betroffen sind.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Befestigungsmittel zumindest eine Aufnahme aufweist, welche mit einem einstückig an wenigstens einer Exzenterbuchse angeordneten Haltemittel zusammenwirkbar ist.
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Ein einstückig an der Exzenterbuchse angeordnetes Haltemittel weist den Vorteil einer besonders hohen Stabilität auf. Es kann somit eine besonders stabile Befestigung bzw. Fixierung der Exzenterbuchse mit dem Rahmen realisiert werden. Mögliche Beschädigungen des Haltemittels werden dadurch ebenso unterbunden.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zumindest eine Exzenterbuchse wenigstens ein Verbindungsmittel zur lösbaren Verbindung der wenigstens einen Exzenterbuchse und der Antriebswelle aufweist, wobei mittels dem wenigstens einen Verbindungsmittel eine Verbindung zwischen wenigstens einer Exzenterbuchse und der Antriebswelle mittels einer Presspassung herstellbar ist.
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Somit kann eine Verbindung zwischen Antriebswelle und Exzenterbuchse hergestellt werden, die eine gute Selbstzentrierung aufweist. Ferner ist diese Art der Verbindung auch für stoß- und wechselartige Beanspruchungen geeignet.
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Weiterhin sieht die Erfindung Verfahren zu einer Einstellung eines Phasenversatzes der Bewegung wenigstens eines Innenstößels gegenüber der Bewegung wenigstens eines Außenstößels einer mehrfach wirkenden mechanischen Umformmaschine vor. Hierbei erfolgen folgende Verfahrensschritte:
Stoppen einer Antriebswelle;
Fixieren wenigstens einer Exzenterbuchse des wenigstens einen Innenstößels oder wenigstens einen Außenstößels an einem Rahmen;
Lösen der Antriebswelle von der wenigstens einen fixierten Exzenterbuchse;
Bewegen der Antriebswelle und Verstellen eines Phasenwinkels des wenigstens einen Innenstößels gegenüber einem Phasenwinkel des wenigstens einen Außenstößels;
Befestigen der Antriebswelle an der wenigstens einen fixierten Exzenterbuchse;
Lösen der Fixierung der wenigstens einen Exzenterbuchse von dem Rahmen.
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Vorteilhaft ist, dass das Fixieren wenigstens einer Exzenterbuchse des wenigstens einen Innenstößels oder wenigstens einen Außenstößels mittels einer Hubvorrichtung erfolgt, die mit dem Rahmen und einem Befestigungsmittel verbunden ist.
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Vorteilhaft ist zudem, dass das Verstellen eines Phasenwinkels des wenigstens einen Innenstößels gegenüber einem Phasenwinkel des wenigstens einen Außenstößels mittels einer elektronischen Steuerung erfolgt und dass die Fixierung wenigstens einer Exzenterbuchse an dem Rahmen mittels einer vertikalen Bewegung eines an dem Rahmen befestigten Befestigungsmittels erfolgt, das eine Aufnahme aufweist, welche mit einem an der Exzenterbuchse (7, 8, 8a) angeordneten Haltemittel (16) zusammenwirkt.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellten Zeichnungen.
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Es zeigt:
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1 Eine erfindungsgemäße mehrfach wirkende mechanische Presse in Längsschnitt-Ansicht;
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2 Eine erfindungsgemäße mehrfach wirkende mechanische Presse in Seiten-Schnittansicht.
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3 Eine Schnittansicht eines Ausschnitts der erfindungsgemäßen mehrfachwirkenden mechanischen Presse gemäß den 1 und 2;
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4 Eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der erfindungsgemäßen mehrfachwirkenden mechanischen Presse;
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5 Eine schematische Darstellung einer Befestigungsmöglichkeit
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In der 1 ist die erfindungsgemäße mehrfachwirkende mechanische Presse 1 dargestellt. Diese weist einen Rahmen 2, einen Antrieb 3 und eine Antriebswelle 4 auf. Die gezeigte mehrfachwirkende mechanische Presse 1 ist hier als so genannte Längswellenpresse ausgestaltet. Weiterhin ist in der 1 ersichtlich, dass die mehrfachwirkende mechanische Presse 1 einen Innenstößel 11 aufweist, der in etwa mittig in Bezug auf die mehrfachwirkende mechanische Presse 1 angeordnet ist. Ferner weist die mehrfachwirkende mechanische Presse 1 zwei Außenstößel 12, 12a auf, wobei jeweils einer davon rechts bzw. links des Innenstößels 11 angeordnet ist.
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2 zeigt die erfindungsgemäße mehrfachwirkende mechanische Presse 1 in einer Seitenschnitt-Ansicht. Hierbei ist ebenfalls der Rahmen 2, die Antriebswelle 4 und ein Exzenter 6, 6a dargestellt, mit dem ein Außenstößel 12, 12a angelenkt wird. Der Exzenter 6, 6a weist eine Exzenterbuchse 8, 8a und ein Pleuel 10, 10a auf; Pleuel 10, 10a ist hierbei mit einem Außenstößel 12, 12a in nicht näher dargestellter Art und Weise verbunden.
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3 zeigt eine Schnittansicht eines Ausschnitts der erfindungsgemäßen mehrfachwirkenden mechanischen Presse gemäß den 1 und 2. Die Antriebswelle 4 ist in nicht näher dargestellter Weise mit Exzentern 5, 6 und 6a verbunden. Die Exzenter 5, 6 und 6a weisen je ein Pleuel 9, 10 und 10a auf. Hierbei sind in nicht näher dargestellter Weise die Pleuel 10 und 10a mit jeweils einem Außenstößel 12, 12a und das Pleuel 9 mit einem Innenstößel 11 verbunden. Der Exzenter 5, der mit dem Pleuel 9 verbunden ist, ist in etwa mittig in Bezug auf die Längserstreckung der Antriebswelle 4 angeordnet. Jeweils rechts und links des mittig angeordneten Exzenters 5, sind zwei Verbindungsmittel 15, 15a angeordnet, welche ein lösbares Verbinden der Exzenterbuchse 7 mit der Antriebswelle 4 ermöglichen. Diese beiden Verbindungsmittel 15, 15a sind im Ausführungsbeispiel als Presspassungen ausgestaltet. Zudem sind die Verbindungsmittel 15, 15a identisch ausgebildet.
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4 zeigt eine perspektivische Darstellung gemäß des in 3 dargestellten Ausschnitts der erfindungsgemäßen mehrfachwirkenden mechanischen Presse 1. Anhand der 4 kann die Funktionsweise der Einstellung des Phasenversatzes von Innenstößel 11 und Außenstößel 12, 12a so dargelegt werden, dass zunächst eine Befestigung der Exzenterbuchse 7, die den Innenstößel 11 antreibt, mit dem Rahmen 2 erfolgt. Dies kann in verschiedener, nicht näher dargestellter Weise erfolgen, beispielsweise über ein Haltemittel 16, das an der Exzenterbuchse 7 angeordnet ist. Dieses Haltemittel 16 an der Exzenterbuchse 7 kann in nicht näher dargestellter Weise einstückig mit der Exzenterbuchse 7 verbunden sein. Denkbar ist zudem, dass das Haltemittel 16 lösbar verbindbar an der Exzenterbuchse 7 angeordnet ist. Nachdem eine Befestigung der Exzenterbuchse 7 mit dem Rahmen 2 erfolgt ist, werden die Verbindungsmittel 15, 15a derart betätigt, dass die Verbindung zwischen der Antriebswelle 4 und der Exzenterbuchse 7 wenigstens teilweise gelöst wird. Im Ausführungsbeispiel ist die Verbindung zwischen Antriebswelle 4 und Exzenterbuchse 7 mittels eines Schrumpfverbandes ausgeführt. der Schrumpfverband Antriebswelle 4 – Exzenterbuchse 7 wird gelöst, indem die durch den Schrumpfverband verspannte Fügeflächen mittels einer Hochdruck-Hydraulik gelöst werden.
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Ist dies erfolgt, führt eine Bewegung der Antriebswelle 4 dazu, dass die Exzenterbuchse 7 des Exzenters 5 verstellt wird. Da die Antriebswelle 4 sowohl mit den Exzenterbuchsen 6 und 6a unlösbar verbunden sind, werden diese Exzenterbuchsen bei einer Bewegung der Antriebswelle 4 nicht bewegt. Es wird somit nur die Exzenterbuchse 7 bewegt, wodurch der mittels Pleuel 9 angelenkte Innenstößel 11 relativ zu den Außenstößeln 12, 12a, welche über die Pleuel 10 und 10a angelenkt werden, verstellt werden kann. Somit können die Bewegungen und damit einhergehend ein Phasenversatz zwischen Innenstößel 11 und Außenstößel 12, 12a relativ zueinander verstellt werden, wodurch eine erhöhte Flexibilität beim Betrieb der mehrfachwirkenden mechanischen Presse 1 erzielt werden kann. Zum weiteren Betrieb der mehrfachwirkenden mechanischen Presse 1 muss nach dem Verstellen der Exzenterbuchse 7 die Verbindung mit der Antriebswelle 4 wieder hergestellt werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Verbindung dadurch, dass eine Druckreduzierung durchgeführt wird, wodurch der Schrumpfverband wiederhergestellt wird.
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In der 5 ist eine Befestigungsmöglichkeit einer Exzenterbuchse 7 mit dem Rahmen 2 dargestellt. Hierbei weist der Rahmen 2 ein Befestigungsmittel 13 auf und das Befestigungsmittel 13 ist hierbei mit dem Rahmen 2 verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Rahmen 2 zwei Befestigungsvorrichtungen 19, 19a auf. Hierbei ist eine Befestigungsvorrichtung 19 mit dem Befestigungsmittel 13 verbunden. Die Befestigungsvorrichtung 19 weist einen gelenkigen Anschluss 18 auf, mittels dem das Befestigungsmittel 13 über die Befestigungsvorrichtung 19 mit dem Rahmen 2 verbunden ist. Die Verbindung ist durch den Anschluss 18 dabei derartig ausgestaltet, dass das Befestigungsmittel 13 bewegbar ist. Das Befestigungsmittel 13 weist an seinem, dem Rahmen 2 abgewandten Ende eine Aufnahme 17 auf, die derart mit dem Haltemittel 13 zusammenwirken kann, dass eine Befestigung der Exzenterbuchse 7 mit dem Rahmen 2 erfolgt. Dabei erfolgt das Zusammenwirken zwischen Aufnahme 17 des Befestigungsmittels 13 und dem Haltemittel 16 beim Befestigungsvorgang durch eine vertikale Bewegung der Aufnahme 17 in Richtung des Haltemittels 16. Die Aufnahme 17 ist dabei so ausgestaltet, dass nach dem Zusammenwirken eine Verriegelung stattfindet, so dass das Haltemittel 16 vollständig von der Aufnahme umschlossen wird. Es wird dadurch gewährleistet, dass eine stabile Fixierung der Exzenterbuchse 7 am Rahmen 2 gegeben ist. Weiterhin weist der Rahmen 2 eine Befestigungsvorrichtung 19a auf, die mit einer Hubvorrichtung 14 einerseits und dem Befestigungsmittel 13 andererseits verbunden ist. Diese Anordnung ermöglicht, dass bei einer Betätigung der Hubvorrichtung 14 eine Bewegung des Befestigungsmittels 13 erfolgt, wodurch die Aufnahme 17 mit dem Haltemittel 16 zusammenwirken kann und eine Fixierung der Exzenterbuchse 7 am Rahmen 2 erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mehrfach wirkende mechanische Presse
- 2
- Rahmen
- 3
- Antrieb
- 4
- Antriebswelle
- 5
- Exzenter für Innenstößel
- 6, 6a
- Exzenter für Außenstößel
- 7
- Exzenterbuchse für Innenstößel
- 8, 8a
- Exzenterbuchse für Außenstößel
- 9
- Pleuel für Innenstößel
- 10, 10a
- Pleuel für Außenstößel
- 11
- Innenstößel
- 12, 12a
- Außenstößel
- 13
- Befestigungsmittel
- 14
- Hubvorrichtung
- 15, 15a
- Verbindungsmittel
- 16
- Haltemittel
- 17
- Aufnahme
- 18
- Anschluss
- 19, 19a
- Befestigungsvorrichtung
