DE2332299B2 - Unterer blechniederhalter fuer mechanische pressen - Google Patents
Unterer blechniederhalter fuer mechanische pressenInfo
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
- B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor
- B21D24/08—Pneumatically or hydraulically loaded blank holders
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen unteren Niederhalter mit einer Arretiervorrichtung für mechanische
Pressen, insbesondere einfachwirkende Karosseriepressen großer Dimensionen.
Untere Niederhalter mit einer Arretierungsvorrichtung werden bei Pressen zum Niederhalten des Randes
von geformtem Blech bei einer Ziehoperation und zum Auswerfen eines fertigen Preßlings benutzt. Die
Arretiervorrichtung ist dann von Wichtigkeit, wenn das Auswerfen eines Preßlings mit einstellbarer Verzögerung
erwünscht ist.
Die Ausführungen bekannter Arten unterer Niederhalter zerfallen in zwei Grundtypen, und zwar in rein
pneumatische und pneumohydraulische, deren gemeinsamer Nachteil die verhältnismäßig rasche Korrosion
der mit Druckluft in Berührung kommenden Teile ist, nachdem die Druckluft eine ziemlich große Menge
ausgeschiedenen Wassers enthält.
Pneumatische Niederhalter führen den notwendigen Druck entgegen der Wirkungsrichtung des Stößels mit
Hilfe eines Systems übereinander angeordneter pneumatischer Zylinder aus, deren Kolben bei der Arbeit des
Niederhalters, d.i. während des Stößelarbeiishubes, Druckluft in ein umfangreiches Druckgefäß eintreiben,
weiches derart dimensioniert ist, daß der Druckanstieg bei Verringerung des Gesamtvolumens den vorher
bestimmten zulässigen Wert nicht überschreitet. Die Arretiervorrichtung bildet ein zusätzlicher hydraulischer
doppeltwirkender Zylinder, dessen Kolben auf einer Kolbenstange befestigt ist, die gemeinsam auch für
das System pneumatischer Zylinder dient. Die ölfüllung des Zylinders ist in der unteren Totlage mit Hilfe eines
fernbetätigten Ventils auf eine der gewünschten Arretierung entsprechende Dauer verschlossen, welche
mit Hilfe eines verstellbaren Nockens regulierbar ist. Die Korrosion der inneren Druckzylinder- und Kolbenoberflächen
infolge der Einwirkung von Druckluft verursacht außer verminderter Verläßlichkeit der
Arbeitsweise auch eine rasche Abnutzung der Dichtungsmanschetten, welche mühsam ausgewechselt werden
müssen. Die Korrosion äußert sich besonders markant in Fällen, in denen der Niederhalter auf längere
Dauer außer Betrieb gesetzt war. Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion ist ihre Kompliziertheit und ihre
hohen Herstellungskosten im Zusammenhang mit der großen Bauhöhe und der Notwendigkeit des Aufbaues
tiefer Fundamenträume unter der Maschine, welche wegen der vertikalen Anordnung des Druckzylindersy-
lu stems notwendig sind. Außerdem macht die Höhe
vorstehender Teile des pneumatischen Niederhalters die Verwendung von Bandförderern für eine Abfallabfuhr
unmöglich Unvorteilhaft ist auch ein allzu großer Verbrauch an Druckluft.
Bei pneumohydraulischen Niederhaltern entwickelt sich Gegendruck gegen die Stößelbewegung durch
Drosselung von öl im Ventil, welches mittels eines pneumatischen Zylinderkolbens in den Ventilsitz verdrängt
wird. Das gedrosselte öl strömt in einen Vorratsbehälter über, aus dem es beim Rückwärtshub
durch verdichtete Luft über dessen Spiegel herausgepreßt wird. Die Rückströmung des Öles hält in der
unteren Totlage durch Schließen des Drosselventils auf die zur Arretierung des Niederhalters gewünschte
Dauer an, welche mittels eines verstellbaren Nockens reguliert werden kann. Den Impuls zum öffnen des
Ventils erteilt ein Endschalter. Der Hauptnachteil pneumohydraulischer Niederhalter besteht im harten
Aufprall beim Auftreffen des Stößels und in einer mit den Vibrationen verbundenen Ungleichförmigkeit der
Arbeit. Diese Vibrationen haben einen ungünstigen Einfluß auf die Qualität der Preßlinge. Im Zusammenhang
mit dem mechanisierten Einlegen von Zuschnitten und Herausheben fertiger Preßlinge, gegebenenfalls mit
J5 der Arbeit in automatisierten Straßen, macht sich der
ungünstige Einfluß dieser Niederhalter auf die Gesamtleistung der Vorrichtung infolge Erwärmung des Öles
beim Drosseln im Ventil bemerkbar. Nachteilig ist auch die allzu kleine Auswerfkraft, welche auch bei optimalen
Bedingungen lediglich etwa '/β der Niederhaltekraft erreicht. Aus diesen Gründen sind pneumohydraulische
Niederhalter durch die obengenannten rein pneumatischen Systeme ersetzt.
Die genannten Nachteile beseitigt die Erfindung.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln die
Nachteile pneumatisch arbeitender Vorrichtungen durch Arbeiten mit Hydraulikflüssigkeit zu vermeiden,
ohne die Vorteile zu verlieren.
Die Erfindung besteht darin, daß der Innenraum eines Arbeitszylinders unter einem doppeltwirkenden Kolben,
welcher mit einem Gleitstück des Niederhalters verbunden ist, an einen Akkumulator mit Druckflüssigkeit
angeschlossen ist, auf die Gasdruck einwirkt, während der Innenraum des Arbeitszylinders über dem
doppeltwirkenden Kolben mit einem Niederdruckflüssigkeit enthaltenden Vorratsbehälter durch ein Rohr
verbunden ist, in welches ein Absperrventil eingeschaltet ist, wobei dieses in der unteren Totlage des
Gleitstückes des Niederhalters auf eine vorher bestimmte Dauer wählbar abgesperrt ist.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Oberteil des Gleitstückes des Niederhalters mit einer Kolbenstange
über ein Kugelkopfstück, eine Stütze und eine Feder verbunden ist.
^ Die Konstruktion des unteren Niederhalters nach der
Erfindung mit Flüssigkeitsfüllung verhindert die Korrosion der Teile eines Arbeitsmechnanismus, welche durch
Berührung mit Druckluft einsieht, wie dies bei
pneumatischen Niederhaltern der Fall ist. Das Ergebnis besteht in einer wesentlichen Verlängerung der
Lebensdauer von Arbeitszylinder, Kolben. Dichtungsmanschetten und weiteren Teilen, welche eine Kostensenkung
in der Instandhaltung ermöglicht, ungeachtet des niedrigen Druckluftverbrauches. Im hydraulischen
System entstehen weder Schläge noch Vibrationen, welche pneumohydraulische Niederhalter charakterisieren,
weil die Flüssigkeitsfüllung durch verdichtetes Gas gedämpft ist, so daß Auflage und Arbeitsverlauf wie
bei pneumatischen Systemen weich und elastisch sind.
Der Hauptvorteil besteht jedoch in einer vereinfachten Konstruktion, weiche die Anschaffungskosten im
Vergleich zu bekannten Niederhaltern markant herabsetzen. Durch Verkleinerung der Gesamtausmaße des
Arbeitszylinders nehmen die Ansprüche an die Größe de? notwendigen Raumes im Hohlraum des Tisches ab,
so daß der Niederhalter auch für breite Pressen mit schmalen Tisch verwendet werden kann. Die Niederhaltekraft
kann zum Unterschied von pneumatischen Systemen, bei denen der Druckzylinderdurchmesser
von der notwendigen Kraft abhängt, praktisch in unbeschränktem Ausmaß gewählt werden. Sofern es um
die gesamte Bauhöhe geht, senkt sich diese auf Ui bis 1At
der Höhe pneumatischer Systeme, was die Ausnutzung von Automatisierungszusatzapparaten ermöglicht.
Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispieles eines Niederhalters näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine von zwei Niederhaltereinheiten, aus denen der Niederhalter
zusammengesetzt ist,
F i g. 2 ein Schaltschema des Niederhalters gemäß der Fig. 1.
Wie die Fig. 1 zeigt, ist ein Tisch 1 einer nicht dargestellten Presse, in welchem ein Hohlraum 2 für die
Aufnahme von Niederhaltereinheiten ausgebildet ist, mit Tragrahmen 3 versehen, die mit Hilfe von
Schrauben 4 und Schraubenmuttern 5 an der Unterseite <io
des Tisches 1 befestigt sind. Auf dem Tragrahmen 3 sitzen zugehörige Arbeitszylinder 6 auf, welche
zwischen diesen Tragrahmen 3 und oberen Deckeln 7 mit Hilfe von Abziehschrauben 8 und Schraubenmuttern
9 festgeklemmt sind. In jedem dieser Arbeitszylinder 6 ist ein doppeltwirkender Kolben 10 chiebbar
gelagert, welcher mit Dichtungsmanschetten 11 versehen und mit einer Kolbenstange 12 fest verbunden ist,
deren Unterteil in einer Gleitbüchse 16 des Tragrahmens 3 und deren Oberteil in einer ähnlichen
Gleitbüchse 15 des oberen Deckels 7 geführt ist. Der Innenraum des Arbeitszylinders 6 ist mittels Manschetten
17 abgedichtet, welche mit Hilfe angeschraubter Ringe 18 gegen Lockerung gesichert sind. Der
Arbeitszylinder 6 ist mit einer oberen öffnung 19 und einer unteren öffnung 20 für die Zuleitung und
Ableitung der Druckflüssigkeit versehen.
Auf dem oberen abgesetzten Ende der Kolbenstange 12 ist ein Kugelkopfstück 21 aufgeschoben, das bis zur
Stirnfläche der Kolbenstange 12 mittels einer Abstands- Μ)
büchse 22 angedrückt wird, die in einer öffnung des Oberteiles eines Gleitstückes 27 eingeschoben und mit
Hilfe einer Spannmutter 23 angezogen ist. Auf dem Kugelkopfstück 21 liegt eine Stütze 24 mit kugeliger
Aussparung auf, die gegen seitliche Bewegung mittels b-> Schrauben 25 gesichert ist. Zwischen dem Oberteil des
Gleitstückes 27 und der Stütze 24 ist eine ringförmige Gummifeder 28 eingelegt. In einer am oberen Ende der
Kolbenstange 12 ausgebildeten axialen Nut 29 ist eine Feder 30 eingelegt, die in eine nicht dargestellte
entsprechende Nut in einer öffnung im Oberteil des Gleit.4ückes 27 eingreift. Zu diesem Zweck ist die Wand
der Abstandsbüchse 22 mit einer nicht dargestellten Öffnung versehen, durch welche die Feder 30 hindurchgeht.
Das Gleitstück 27 wird mittels Leisten 31 in einer im Hohlraum des Tisches 1 vorgesehenen Führung 26
geführt. Die Räume über den Kolben 10 beider Arbeitszylinder 6 (Fig. 2) sind miteinander durch eine
Rohrleitung 32 verbunden, in welche ein Rohr 33 mündet, welches zu einem Absperrventil 34 und weiter
zu einem Vorratsbehäter 13 mit einer Niederdruckflüssigkeit führt. Das Absperrventil 34 wird mit Hilfe eines
Hilfskolben 39 eines Druckluftzylinders 40 betätigt, dessen oberer und auch unterer Raum an einen
Luftverteiler 41 angeschlossen ist. Dieser Luftverteiler 41 wird mit Druckluft unmittelbar aus einem Druckluftnetz
versorgt und durch einen Elektromagnet gesteuert, welcher auf elektrische Impulse von einem steuernden
Nockenkasten reagiert. Die Öffnungsgröße des Absperrventils 34 ist mit Hilfe einer auf dem unteren
verlängerten Kegelende des Absperrventils 34 befindlichen Begrenzungsmutter 42 einstellbar.
Die Räume unter den Kolben 10 sind miteinander durch eine Rohrleitung 35 verbunden und mit Hilfe
eines gemeinsamen Rohres 14 an einen Stickstoffakkumulator 36 mit elastischem Sack angeschlossen. Das
untere Ende der Kolbenstange 12 ist mit Gewinde für eine Einstellmutter 37 eines nicht dargestellten Mechanismus
zur Verstellung der Hubgröße versehen, welcher in einem Kasten 38 gelagert ist.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann je nach Bedarf mit einer Arretierung in der unteren Totlage auf
eine vorher ausgewählte Dauer oder mit kontinuierlichem Verlauf des Arbeitszyklus arbeiten. Während des
Arbeitshubes wirkt der Stößel einer Presse auf das Gleitstück 27 durch Vermittlung von Druckstiften und
gemeinsamer Platte ein und drückt sie mit dem doppeltwirkenden Kolben 10 hinunter, so daß die
Druckflüssigkeit aus dem unter dem Kolben 10 der Arbeitszylinder 6 befindlichen Raum durch das Rohr 14
in den Sticksioffakkumulator 36 herausgepreßt wird. Mit zunehmender Menge der aus den Arbeitszylindern 6
kommenden Druckflüssigkeit verkleinert sich das Volumen des Stickstoffes im elastischen Sack unter
gleichzeitigem entsprechenden Druckanstieg. Der Raum oberhalb der Kolben 10 füllt sich dabei mit der
aus dem Vorratsbehälter 13 über das Absperrventil 34 strömenden Niederdruckflüssigkeit auf, wobei das
Absperrventil 34 zufolge Einwirkung des Luftdruckes auf die untere Fläche des Hilfskolben 39 normal
dauernd offen bleibt. Im Falle, daß die Vorrichtung auf einen kontinuierlichen Verlauf des Arbeitszyklus, d. i.
ohne Arretierung in der unteren Totlage eingestellt ist, kehrt das Gleitstück 27 gemeinsam mit dem Stößel der
Presse zurück. Der Rückwärtshub erfolgt durch Ausdehnung des Druckstickstoffes im elastischen Sack
des Stickstoffakkumulators 36, durch den die Flüssigkeit in die unter den doppeltwirkenden Kolben 10
befindlichen Räume der Arbeitszylinder 6 zurückgetriebei. wird. Die hochgehenden Kolben 10 drücken die
Niederdruckflüssigkeit aus dem über den doppeltwirkenden Kolben 10 befindlichen Raum heraus und über
das ständig geöffnete Absperrventil 34 in den Vorratsbehälter 13 zurück.
Soll die Vorrichtung mit Arretierung arbeiten, schaltet sich vor Erreichen der unteren Toiiage durch
einen elektrischen Impuls aus dem steuernden Nockenkasten der Elektromagnet des Luftverteilers 41 ein,
welcher den Raum unter dem Hilfskolben 39 öffnet und von da Druckluft in die Atmosphäre ausläßt. Zu gleicher
Zeit wird Druckluft in den Raum oberhalb des Hilfskolbens 39 eingelassen, welcher durch seinen
Druck das Absperrventil 34 schließt. Die Niederdruckflüssigkeit kann deshalb den Raum über dem Kolben 10
der Arbeitszylinder 6 nicht verlassen und läßt demnach ein Anheben des Gleitstückes 27 nicht zu, solange das
Absperrventil 34 geschlossen ist, d. i. solange der Elektromagnet des Luftverteilers 41 nicht wieder
ausgeschaltet ist. Durch Verstellung der Begrenzungsmutter 42 wird die Geschwindigkeit des Rückwärtshu
bes des Gleitstückes 27 reguliert.
Die Inbetriebsetzung des Niederhalters in die unterste Stellung, welche z. B. vor dem Ausfahren des
Tisches bei Beendung der Arbeit auf der Presse u.dgl.
notwendig ist, erfolgt durch Auslassen der Flüssigkeit aus dem Stickstoffakkumulator 36 über ein gesteuertes
Rückschlagventil 43 in einen nicht dargestellten Behälter mit Nachladungspumpe, welche einen selbständigen
Elektromotor besitzt. Die Einstellung des
ίο Niederhaltedruckes und dessen Erhaltung auf einer
konstanten Höhe sichert ein Druckschalter 44, welcher die Tätigkeit des Elektromotors der Nachladungspumpe
steuert.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Unterer Blechniederhalter für mechanische Pressen, der wenigstens einen Druckzylinder enthält
und mit einer Vorrichtung zur Arretierung des Niederhalters in dessen unterer Totlage ausgestattet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der innenraum eines Arbeitszylinders (6) unter einem
doppeltwirkenden Kolben (10), welcher mit einem Gleitstück (27) des Niederhalters verbunden ist, an
einem Akkumulator (36) mit Druckflüssigkeit angeschlossen ist, auf die Gasdruck einwirkt, während der
Innenraum des Arbeitszylinders (6) über dem doppeltwirkenden Kolben (10) mit einem Niederdruckflüssigkeit
enthaltenden Vorratsbehälter (13) durch ein Rohr (33) verbunden ist, in welches ein
Absperrventil (34) eingeschaltet ist, wobei dieses in der unteren Totlage des Gleitstückes (27) des
Niederhalters auf eine vorher bestimmte Dauer wählbar abgesperrt ist.
2. Unterer Niederhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberteil des Gleitstückes
(27) des Niederhalters mit einer Kolbenstange (12) über ein Kugelkopfstück (21) eine Stütze (24) und
eine Feder (28) verbunden ist.
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Cited By (2)
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EP0173184A1 (de) * | 1984-08-24 | 1986-03-05 | August Läpple GmbH & Co. | Insbesondere für Zieh- und Tiefziehoperationen zu verwendende Presse |
WO1990015267A1 (en) * | 1989-06-02 | 1990-12-13 | Strömsholmens Mekaniska Verkstad Ab | Arrangement for a gas spring |
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CS160155B1 (de) | 1975-03-28 |
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