DE2332299B2 - Unterer blechniederhalter fuer mechanische pressen - Google Patents

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)

Patentansprüche:

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.