DE3203787A1

DE3203787A1 - Werkstueckauswerfvorrichtung

Info

Publication number: DE3203787A1
Application number: DE19823203787
Authority: DE
Inventors: Louis Francescon 60525 LaGrange Park Ill. Carrieri
Original assignee: Gulf & Western Manufacturing Co 48075 Southfield Mich; Gulf and Western Manufacturing Co
Current assignee: EW Bliss Co Inc
Priority date: 1981-02-09
Filing date: 1982-02-04
Publication date: 1982-10-28
Also published as: US4370878A; CA1159721A; JPS57152332A; DE8202852U1; ES507308A0; GB2092491B; FR2499466A1; FR2499466B1; GB2092491A; ES8206274A1

Description

PATENTANWÄLTE

Dl P L.-I NG. BUSGHHOFF —,

D I PL.-I N G. HENNiCKE " "* "
Dipl.-Ing. VOLLBACH

KAISER-WIIHEI.M-RING 24

5000 KÖLN 1

Rfg.-Nr. Akttnr.: .

Gl 168 I κοιν. den 26.1.1982

bitte angeben

Arm«: GuIf & Western Manufacturing Co* 26261 Evergreen Road.' Soüthfield. Michigan 48075 (U.S.A.7~"

Titel: Werkstückauswerfvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine WerkstUckauawerfvorrichtwig für Pressen mit einer mechanisch-hydraulischen Auswerfeinrichtung.

Es ist "bekannt, Pressen mit WerkstUckauswerfern zu versehen, die dazu dienen, ein Werkstück nach der Formgebung oder einer anderen an dem Werkstück vorgenommenen Bearbeitung, bei der es zwischen der Werkzeugausrüstung liegt, aus der Werkzeugausrüstung her aus zubefördern «

Es ist eine mechanisch-hydraulische Auswerfvorrichtung be·* kannt (US-PS 4 068 520), bei der ein Werkstückauswerfer bei der Rückhubbewegung eines Pressenschlittens von hydraulischen Kolben in Auswerf richtung hydraulisch verschoben wird, die von im Pressenschlitten angeordneten Kurvenscheiben betätigt werden« Die Verwendung von Nocken- oder Kurventrieben, die zur Betätigung von hydraulischen Kolben vom Pressenschlitten betätigt werden, ermöglicht in vorteilhafter Weise die Verschiebung des Auswerfers mit der gewünschten Beschleunigung und Verzögerung. Eine solche Auswerfeinrichtung erfordert jedoch eine genaue Bearbeitung der für diesen Zweck erforderlichen Kurven- oder Nockenscheiben und eine sehr genaue Einstellung der Kurven in bezug auf die hydraulischen Kolben, um die erforderliche Hublänge des Auswerfers und seine zeitliche Zuordnung zur Schlitten«

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bewegung zu erreichen· Hierdurch ist eine solche Einrichtung nur mit hohen Kosten herzustellen und in die Presse einzubauen, und sie erfordert eine zusätzliche Justierung der Kurvenscheiben gegenüber den hydraulischen Kolben, jedesmal wenn die Schließhöhe der Presse neu eingestellt wirdο Diese Einstellungen führen zu langen Totzeiten und hohen Wartungskosten bei der Schließhöheneinstellung. Außerdem sind Kurvenscheiben mit verschiedenen Kurven erforderlich, um die Hublänge des Auswerfers verändern und sie verschiedenen Werkzeugsätzen anpassen zu können, die bei der Presse verwendet werden können» Auch hierdurch werden die Kosten der Auswerfvorrichtung erhöht oder ihre Verwendbarkeit ist begrenzt, wenn keine unterschiedlichen Kurven vorgesehen werden, wodurch dann auch die Art der Werkzeugausrüstung beschränkt ist, mit der die Auswerfvorrichtung zufriedenstellend arbeiten kann«,

Bei einer anderen bekannten mechanisch-hydraulischen Auswerfvorrichtung (US-PS 3 157 111) wird ein hydraulisches Druckmittel relativ zu einem Auswerfkolben mit Hilfe einer Kolben-Zylindereinheit transportiert, die zwischen dem Pressenschlitten und dem Pressenrahmen angeordnet ist«, Der Zylinder hat eine Druckmittelkammer, in die ein hydraulisches Druckmittel in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Pressenschlittens hineingedrückt und herausgedrückt wird. Der Druckmittelstrom zwischen der Kammer und dem Auswerfkolben und einem Druckmittelbehälter wird von einem Absperrventil und einem Druckregulierventil gesteuert, die beide in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Schlittens gegenüber dem Pressenrahmen von einer Kurvenscheibe betätigt werden« Das Absperrventil sorgt dafür, daß Druckmittel während einer kurzen Zeit des Schlittenrückhubes zu dem Auswerferkolben fließt, während das Druckregulierventil dazu dient„ daß das Druckmittel immer einen konstanten Druck .hat«,

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Auswerfvorrichtungen dieser Art sind infolge der Kurvenscheiben, der Ventile und des komplizierten Leitungssystems, das erforderlich ist, um den gewünschten Druckmittellauf zn erreichen, überaus teuer. Außerdem muß die Kurvenscheibe für das Absperrventil jedesmal neu eingestellt werden, wenn die Schließhöhe des Schlittens verändert wird, und sie muß eingestellt werdenj um die gewünschte Steuerung der Betätigung des Auswerfers zu erreichen» Diese erforderlichen Einstellungen führen zu einer längeren Ausfallzeit und zu höheren Wartungskosten im Betrieb der Presse« Außerdem hat die Druckmittelsteurung durch ein Absperrventil und ein Druckregulierventil Fließverhältnisse im System zur Folge, die zu unerwünscht hohen Temperaturen und plötzlichen Änderungen in den Drücken und in der Fließrichtung führen, die für die einzelnen Teile der Einrichtung schädlich sind und eine plötzliche und mit hoher Geschwindigkeit ablaufende Verschiebung des Auswerferkolbens in dessen Auswerferstellung zur Folge haben» Eine solche plötzliche Verschiebung des Auswerferkolbens kann dazu führen, daß ein Werkstück aus der Werkzeugeinrichtung herausgeschleudert wird, im Gegensatz zu einem einfachen Lösen des Werkstückes aus der Werkzeugeinrichtung O

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Werkstückauswerf vorrichtung zu schaffen, deren Bewegungscharakteristik dem Pressenschlitten entspricht und deren Hublänge und Geschwindigkeitscharakteristiken denen des Pressenschlittens proportional sind,und die sehr einfach aufgebaut ist und mit einfachen Mitteln gesteuert werden kann_e

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch eine Auswerfvorrichtung gelöst,, die einen druckmittelbetätigten Auswerfer aufweist^ der dauernd und ohne Hindernisse mit einer Druckmittelkammer von veränderlichem Volumen in Fließverbindung steht und der während des ganzen H\ibes des Pressenschiit-

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-JO- tens kontinuierlich Druckmittel zugeführt wird.

Eine solche Druckmittelverbindung hat den Vorteil, daß die Verschiebung des Auswerf ers in Richtung auf das auszuwerfende Werkstück gleichzeitig mit dem Anfang des Schlittenrückhubes beginnt, und sie sorgt dafür, daß dem Betätigungselement für den Auswerfer eine Verschiebebewegung erteilt wird, die der Verschiebebewegung des Schlittens entspricht, wenn dieser auf das Ende seines Rückhubes zugeht.

Wenn der Schlitten beispielsweise von einem Gleitschieber-Kurbeltrieb angetrieben wird, der dem Schlitten eine reine sinusförmige Bewegung erteilt, wird das Bewegungsorgan für den Auswerfer mit einer entsprechenden Bewegungscharakteristik verschoben,, Die Flüssigkeitsverbindung nach der Erfindung sorgt auch dafür, daß das Betätigungselement für den Auswerfer in Auswerf richtung mit einem Abstand und mit einer Geschwindigkeit verschoben wird, die den entsprechenden Charakteristiken der Schlittenverschiebung proportional istο Die Druckmittelfließverbindung zwischen der Kammer von veränderlichem Volumen und dem Betätigungsorgan für den Auswerfer führt in vorteilhafter Weise zu Druckmittelfließverhältnissen im System,, welche Wärmebildung und Verschleiß der einzelnen Teile im System auf ein Minimum zurückführen. Außerdem vermeidet die Auswerfvorrichtung nach der Erfindung in vorteilhafter Weise teure Kurvenscheiben und Ventile und reduziert die erforderlichen Druckmittelleitungen auf ein Minimum, so daß die Herstellungs- und Wartungskosten und die Ausfallzeit für Wartung oder Austausch derartiger Konstruktionsteile reduziert werden«, Wichtig ist auch, daß die Einrichtung nach der Erfindung von Veränderungen in der Schließhöhe des Pressenschlittens unberührt bleibt, wodurch die Ausfallzeit zum Einstellen eines Konstruktionsteiles wegfällt, die erforderlich ist, um die Auswerferbetätigung einer Schließhöhenverstellung anzupassen.

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Verschiebung der Betätigungsvorrichtung für den Auswerfer in Auswerfrichtung gestoppt, bevor der Pressenschlitten das Ende seines Rückhubes erreicht» Hierdurch wird ein Verweilen bei der Auswerferverschiebung erreicht, um das Einführen und Herausnehmen der Werkstücke aus der Werkzeugausrüstung der Presse zu erleichtern«,

Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Betätigungselement, für den Auswerfer einen Werkstückauswerfer verschiebt, beispielsweise einen Auswerferstößel, der vom Betätigungselement für den Auswerfer getrennt ist und von diesem und der Werkzeugausrüstung abgenommen werden kann« Die Auswerferbetätigungsvorrichtung ist zwischen einer ausgeschobenen und einer eingezogenen Stellung verschiebbar, welche Stellungen den Hub der Auswerfer-Betätigungsvorrichtung begrenzen, und der entfernbare und austauschbare Auswerfer ermöglicht es, Auswerfer zu verwenden, die verschiedene Längen haben, um verschiedene Auswerfer-Hublängen in V rbindung mit der Hublänge der Betätigungsvorrichtung zu erreichen. Infolgedessen kann eine Presse mit der eingebauten Auswerfvorrichtung nach der Erfindung bei verschiedenen V/erkzeugeinrichtungen verwendet werden, die verschiedene Hubhöhen beim Auswerfen der Werkstücke erfordern«

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Auswerfvorrichtung durch eine Verstellung der Schließhöhe des Schlittens nicht beeinflußt wird« Außerdem ist die Betätigungsvorrichtung vom Auswerfer selbst unabhängig. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß verschiedene Auswerfer mit verschiedenen Längen verwendet werden können und verschiedene AuswerferHubhöhen erreicht werden«,

Ein, weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß am Ende des Werkstückauswerf Vorganges der Auswerfer still stehenbleibt, so daß Werkstücke leicht in die Werkzeug-

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ausrüstung eingeführt und wieder aus ihr herausgenommen werden können. .

Weitere Vorteile ergeben sich daraus, daß die Auswerfvorrichtung nach der Erfindung konstruktiv einfach und wirtschaftlich herzustellen und zu unterhalten ist und präzise arbeitete

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Aus führung s form der Erfindung an einem Beispiel näher erläutert wird« Es zeigts

Fig« 1 eine Presse mit einer Werkstückauswerfvorrichtung nach der Erfindung in einer Stirnansicht und teilweise im Schnitt in einer etwas schematischen Darstellung, weiche die Bestandteile der Presse und der Auswerfvorrichtung in ihren Stellungen unmittelbar vor dem Auswerfvorgang zeigen,

Fig. 2 eine der Figo 1 entsprechende Darstellung, welche die Bestandteile der Presse und der Auswerfvorrichtung in denjenigen Stellungen zeigt, die sie unmittelbar nach dem Auswerfen des Werkstückes einnehmen, und

Flg. 3 eine graphische Darstellung, welche den Bewegungsablauf des Pressenschlittens und des Aus— werfkolbens während ihrer Hübe zeigt.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Presse 10 dargestellt, die auf einer Unterkonstruktion 12, beispielsweise einem Hallenflur, ruht und einen Maschinenrahmen aufweist, der aus einem Pressenbett 14, Ständern 16 und einem oberen Querjoch 18 besteht. Die Presse hat einen vertikal hubbeweglichen Schiit-

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ten 20, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einem gewöhnlichen Schieberkurbeltrieb angetrieben wird, der im Querjoch 18 angeordnet ist_o Wie bekannt, hat ein solcher Kurbeltrieb grundsätzlich ein von einem Motor angetriebenes Schwungrad 22, das eine Antriebswelle 24 dreht, die einen Kurbelarm 26 aufweist«, Eine Pleuelstange 28 ist mit ihrem einen Ende drehbar mit dem Kurbelarm 26 und mit ihrem anderen Ende gelenkig mit dem Schlitten 20 verbunden, so daß die Drehung des Schwungrades 22 den Schlitten 20 über einen ganzen Hub, der den Vor-und Rückhub gegenüber dem Pressenbett 14 umfaßt, auf- und niederbewegt,,

Die Fig, 1 und 2 zeigen den Schlitten am Ende des Vor- und Rückhubes.

Das Pressenbett und der Schlitten sind mit Werkzeugen versehen, die während des Vorwärtshubes des Schlittens zusammenwirken und an einem zwischen ihnen in Stellung gebrachten Werkstück eine Bearbeitung ausführen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Werkzeuge aus einem Gesenk 30, das in geeigneter Weise auf dem Pressenbett 14 gelagert ist, und aus einem Schmiedestößel 32, der am Schlitten 20 befestigt ist und sich mit diesem auf- und niederbewegtο Wie aus FIg₀ 1 hervorgeht, arbeiten der Schmiedestößel und das Gesenk während der Bewegung des Schlittens 20 in Richtung auf das Pressenbett 14 zusammen und formen ein Werkstück W, das zwischen sie gelegt wird, während sich der Schlitten in einer gegenüber dem Pressenbett zurückgezogenen Stellung befindete

Nach der Erfindung ist die Presse 10 mit einer Werkstückauswerfvorrichtung versehen, die dazu dient, das Werkstück W nach seiner Verformung und während der Aufwärtsbewegung des Schlittens 20 bei dessen Rückhub aus dem Gesenk 30 auszuwerfen«, Zu diesem Zweck ist eine Tragvorrichtung 34 an der Unterseite des Pressenbettes 14 befestigt und mit ei-

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ner Kanuner 36 versehen^ die ein hydraulisches Druckmittel aufnimmt und an ihrem oberen Ende und an ihrem unteren Ende geschlossen ist. Die Kammer 36 trägt ihrerseits einen Auswerfer-Betätigungskolben 38, der von einem Druckmittel in der Kammer 36 in Auswerfrichtung gegenüber dem Gesenk 30 hydraulisch nach oben gedrückt werden kann, wobei das Druckmittel von einer Druckmittelverdrängereinrichtung 40 kommt, die von dem Pressenschlitten 20 betätigt wird.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat Jede der Druckmittelverdrängereinrichtungen 40 eine Druckmittelkammer 42 von veränderlichem Volumen, die teilweise von einer entsprechenden Ausnehmung 44 im Träger 34 und teilweise von einem entsprechenden Zylinder 46 gebildet wird, der in geeigneter Weise am Träger befestigt ist„ Jede Verdrängungsvorrichtung hat einen Kolben 48, der in der jeweiligen Kammer 42 hin- und herverschieblich ist, um das Volumen der Kammer zu verändern_o Jeder Kolben 48 kann von und mit dem Schlitten 20 über eine zugehörige Kolbenstange JJO auf-» und abbewegt werden, die sich durch das Pressenbett 14 aufwärts erstreckt und deren oberes Ende 52 mit einem Kopf versehen und an eine Zugstange 54 angeschloseen istο Das obere Ende einer jeden Zugstange ist am Schlittei 20 befestigt, während ihr unteres Ende mit einem Kupplungskragen 56 versehen ist, der in Axialrichtung in den Kopf der zugehörigen Kolbenstange eingreift und eine Relativbewegung dieser Teile zueinander in Axialrichtung verhindert, jedoch eine seitliche Verschiebung dieser Teile gegeneinander erlaubt« Diese seitliche Verschiebung ermöglicht einen Ausgleich bei der Einstellung der Schlittenführung, welche den Schlitten und die Zugstangen 54 gegenüber den Kolbenstangen 50 seitlich verschiebt«

Die Druckmittelkammern 42 stehen unter dem Auswerferbetätigungskolben 38 über eine Druckmittelleitung 58 ständig mit dem unteren Ende der Kammer 36 in Druckmittelfließverbin-

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dung. ¥enn die Bestandteile die in Figo 1 dargestellten Stellungen einnehmen, befindet:sich der Auswerferbetätigungskolben 38 in seiner .zurückgezogenen Stellunge Hierbei wird der Kolben von einer pneumatischen Kolben-Zylindereinheit 60 in diese zurückgezogene Lage gedrückt,

Die Kolben-Zylindereinheit 60 weist einen Zylinder 62 auf, der am Träger 34 befestigt ist und einen: hubbeweglichen Kolben 64 aufnimmt, dessen Kolbenstange 66 sich durch dei Zylinder 62 nach aufwärts erstreckt und dessen oberes Ende mit dem Kolben 38 verschraubt oder auf sonstige Weise verbunden ist. Der Zylinder 62 empfängt von einer hier nicht näher dargestellten Druckluftquelle durch eine Einlaßöffnung 68 oberhalb des Kolbens 64 Druckluft, wodurch der Kolben 64 nach unten gedrückt wird und den Auswerferbetätigungskolben 38 in seine zurückgezogene Lage vorspannte

Obgleich eine pneumatische Vorspannung bevorzugt wird, erkennt man doch, daß die Vorspannung des Auswerferbetätigungskolbens in gleicher Weise auch durch eine Vorspannfeder erreicht werden könnte« Außerdem erkennt man, daß sowohl die Druckmittelverdrängervorrlchtung 40 ala auch die von der Kammer 36 und dem Kolben 258 gebildete Kolben-Zylinidereinheit jeweils eine doppeltwirkende Kolben-Zylindereinitoeit sein könnte, die auf gegenüberliegenden Seiten der ©Kolben eine Flüssigkeitsverbindung miteinander hat„ Dies würde die Hin- und Herbewegung des Auswerferbetätigungskolbens in entgegengesetzten Richtungen durch einen Druckmittelstrom ermöglichen, der von der Druckmittelverdrängervorrichtung kommt, ohne daß eine Vorspanneinrichtung der vorherbeschriebenen Art für die Auswerferbetätigungsvorrichtung notwendig wäre.

Bei der bevorzugten Ausführungsform und zu einem weiter unten noch näher erläuterten Zweck kann das Werkstück W aus dem Gesenk 30 mit einem Auswerfer 70 ausgeworfen werden,

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der vom Auswerferbetätigungskolben 38 getrennt ist und der im Pressenbett 14 und im Gesenk 30 verschiebbar und herausnehmbar gelagert ist„ Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Auswerfer 70 ein fliegend gelagerter Auswerferstift, der einen sich durch hierfür im Gesenk 30 und Pressenbett 14 angeordnete öffnungen nach unten erstreckenden Schaft und am oberen Ende einen Kopf 74 aufweist, der den Boden der Ausnehmung im Gesenk 30 berührt, so daß er den Stift gegenüber dem Kolben 38 in Axialrichtung positioniert. Der Schaftteil 72 ragt mit seinem unteren Ende 76 in eine Ausnehmung 78 hinein, die an der Unterseite des Pressenbettes 14 angeordnet ist, so daß das untere Ende 76 von der oberen Stirnfläche 39 des Kolbens 38 beaufschlagt wird, wenn sich dieser in Auswerfrichtung bewegte Die Ausnehmung 78 nimmt das obere Ende des Kolbens 38 während dessen Aufwärtsbewegung auf und hat eine obere Stirnwand 79, die zu einem weiter unten noch näher erläuterten Zweck diente

Die Hydraulikflüssigkeit für die Auswerfvorrichtung wird den Kammern 42, den Druckraittelleltungen 58 und dem unteren Ende der Kammer 36 von einem Hydraulikkreislauf unter einem Druck zugeführt, der unter der Vorspannkraft der Kolben-Zylindereinheit 60 liegt» Zu diesem Zweck kann jede geeignete hydraulische Versorgungseinrichtung verwendet werden«, Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein hydraulischer Speisekreis 80 vorgesehen, der einen hydraulischen Druckmittelbehälter 82 und eine motorgetriebene Pumpe 84 aufweist, welche Hydraulikflüssigkeit aus dem Behälter 82 zunächst durch ein Einwegrückschlagventil 86, welches den Rückfluß zum Behälter 82 verhindert, in das Hydrauliksystem und von hier durch eine Druckmittelleitung 88 fördert, die an eine Einlaßöffnung 90 im Träger 34 angeschlossen ist. Die Einlaßöffnung 90 steht mit einer der Kammern 42 und von hier aus mit den Druckmittelleitungen 58, der Kammer 36 und der anderen Kammer 42 in Verbindung« Nachdem das System im Anfang mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt wurde,

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arbeitet die Pumpe 84 nur als Auffüllpumpe, die lediglich dazu dient. Leckflüssigkeit im System zu ergänzen. Zwischen der Pumpe 84 und dem Ventil 86 ist ein Niederdruckentlastungsventil 92 vorgesehen, das auf einen Druck unterhalb des Vorspanndruckes der Kolben-Zylindereinheit 60 eingestellt ist, um zu verhindern, daß der Flüssigkeitsdruck in der Kammer eine Höhe erreicht, die die Vorspannung der Einheit 60 überwindet· und zu einer unbeabsichtigten Verschiebung des Auswerferbetätigungskolbens 38 in Auswerfrichtung führt.

Für einen weiter unten näher erläuterten Zweck ist ein mit Stickstoff geladener Hochdruckakkumulator 94 in den Versorgungskreislauf zwischen das Ventil 86 und die Einlaßöffnung 90 eingeschaltet. Außerdem ist zwischen dem Ventil 86 und der Einlaßöffnung 90 ein Hochdruckentlastungsventil 96 als Überlastungsschutz für die Presse und die Auswerfervorrichtung vorgesehen_o Der hydraulische Versorgungskreisläuf enthält ferner ein durch Elektromagnet betätigtes' Zweiwegeventil 98 in der Drückmittelleitung 88, welches der Bedienungsperson die Möglichkeit gibt, aus dem Auswerfsystem Druckmittel zu einem weiter unten noch näher erläuterten Zweck abzulassen.

Mit Blick auf die Wirkungsweise der Auswerfvorrichtung erkennt man aus den Stellungen der in Figo 1 der Zeichnung dargestellten Bestandteile, daß der Pressenschlitten 20 sich am Ende seines Vorwärtshubes befindet, mit dem das Werkstück W von den Werkzeugen 30 und 32 bearbeitet worden ist₉ Der Auswerf-Betätigungskolben 38 befindet sich in seiner zurückgezogenen Stellung, in der die obere Stirnfläche 39 des Kolbens sich in einem Abstand S₂ von der Stirnwand 79 der Ausnehmung 78 und in einem Abstand S, vom unteren Ende 76 des Auswerferstiftes 70 befindete Die Bedeutung der zuletzt genannten Abstände wird weiter unten erläutert.

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Venn der Schlitten 20. sich bei seinem Aufwärtshub nach oben zu bewegen beginnt» ziehen die Stangen y+ und die Kolbenstangen 50 die Kolben 48 in den Kammern 42 nach oben, wodurch Hydraulikflüssigkeit sofort aus den Kammern 42 verdrängt und unmittelbar durch die Druckmittelleitung 58 in das untere Ende der Kammer 36 gedrückt wird, so daß der Auswerferbetätigungskolben 38 in Auswerfrichtung nach oben gegen den Auswerferstift 70 gedrückt wird. Bei der weiteren • Aufwärtsbewegung des Schlittens 20 trifft, die obere Stirnfläche· 39 des Auswerferbetätigungskolbens 38 auf das untere Ende 76 des Auswerfstiftes 70 und verschiebt diesen nach oben, um das Werkstück W aus der Höhlung des Gesenkes 30 auszuwerfen»'

Sobald der Schlitten 20 das obere Ende seines Rückhubes erreicht, welche obere Endlage in Fig„ 2 dargestellt ist, stößt die obere. Stirnfläche 39 des Kolbens 38 gegen die Stirnwand 79 der Ausnehmung 78« Hierdurch wird die weitere Verschiebung des Auswerferbetätigungskolbens in Auswerfrichtung und die Verschiebung des Stiftes 70 gestoppt, nachdem der Kolben die Entfernung Sg zurückgelegt hat, welche den Auswerfhub des Auswerferbetätigungskolbens definiert»

Wie dies weiter unten noch näher erläutert werden wird, stößt bei der bevorzugten Ausführungsform die Stirnfläche 39 gegen die Stirnwand 79, bevor der Schlitten 20 das Ende seines Rückhubes erreicht« Hierdurch ergibt sich eine Verweilzeit bei der Verschiebung des Auswerferstößels 70, welche das Herausnehmen und Wiedereinlegen eines Werkstückes erleichtert« Während der folgenden Aufwärtsbewegung des Schlittens 20 nach dem Anstoßen des Stirnendes 39 gegen die Stirnwand 79 wird hydraulisches Druckmittel in den Kammern 42 durch die Öffnung 90 herausgedrückt und in dem Hochdruckakkumulator 94 gespeichert.

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Nachdem der Schlitten 20 das Ende seines Rückhubes erreicht hat und sich bei seinem Vorwärtshub nach unten zu bewegen beginnt, drücken die Zugstangen 54 und die Kolbenstangen 50 die Kolben 48 in -die Kammern 42 nach unten zurück und vergrößern hierdurch; zunehmend deren Volumen«, Während dieser anfänglichen Abwärtsbewegung des" Schlittens 20 fließt die Hydraulikflüssigkeit aus dem Hochdruckakkumulator 94 durch die Druckmittelleitung 88 und die öffnung 90 in die Kammern 42 zurück«, . .

Nach dieser anfänglichen Abwärtsbewegung des Schlittens 20 führt die Vorspannkraft der Kolben-Zylindereinheit 60 und die Abwärtsbewegung der Kolben 48 in den Kammern 42 dazu, daß die Hydraulikflüssigkeit in der Kammer 36 durch die Druckmittelleitungen 58 in die Kammern 42 fließt, wodurch der Auswerferbetätigungskolben 38 sich in der Kammer 36 abwärtsbewegt«, Wenn der Schlitten 20 den tiefsten Punkt seines Vorwärtshubes erreicht, befinden sich die einzelnen Teile der Vorrichtung wieder in ihrer in Fig. 1 dargestellten Lage, bereit .für den nächsten Auswerf Vorgang«,

Man erkennt, daß die Länge der Verschiebung des Auswerferbetätigungskolbens 38 kleiner ist als die Länge des Schlittenrückhubes , um dasnotwendige Spiel zum Entfernen und !Einsetzen von Werkstücken zwischen die Pressenwerkzeuge zu «schaffen«, Man erkennt ferner, daß die Querschnittsabmessun-,^en der Kammern 42 und 36 auf den Druckmittelstrom von den "Kammern 42 zur Kammer 36 abgestimmt sind, um die gewünschte Verschiebung des ('Auswerf erbetätlgungskolbens gegenüber der Rückhublänge des.Schlittens zu erreichen« Das Abhäigigkeitsverhältnis zwischen den Hüben des Schlittens 20 und des Auswerferbetätigungskolbens 38 hängt von verschiedenen Faktoren ab, zu denen die Werkzeugausrüstung und die Art der hiermit durchzuführenden· Bearbeitung gehören« Im allgemeinen liegt das Verhältnis vpn SchlittenverSchiebung zu Kolbenverschiebung zwischen 2:1 und 4:1.

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Wie weiter oben bereits erwähnt wurde, ist der Auswerferstift 70 herausnehmbar und auswechselbare Dies ermöglicht die Verwendung von Auswerferstiften verschiedener Länge in der Auswerfvorrichtung, so daß der Auswerferstift gegenüber den Pressenwerkzeugen Hübe von verschiedener Länge ausführen kann_o Man erkennt aus der vorhergehenden Beschreibung, daß der Hub Sp des Auswerferbetätigungskolbens unveränderlich ist und daß der Hub des Auswerferstiftes 70 der Differenz zwischen S_? und S-, entspricht«, Demgemäß kann der Hub des Auewerferstiftes 70 durch Verändern der Länge des Auswerferstiftes in der Weise verändert werden, daß der Abstand des unteren Ende des Stiftes 72 vom oberen Ende 39 des Auswerferbetätigungskolbens 38 zwischen Null und S„ variiert.

Im Fall einer Überlastung im Auswerfersystem während eines AuswerfVorganges, die beispielsweise auftreten kann, wenn der Auswerf kolben bei Aufwärtsbewegung des Schlittens 20 nicht nach oben gedrückt wird, öffnet sich das Hochdruckentlastungsventil 96 bei einer solchen Überlastung, so daß das Druckmittel in den Kammern 36 und 42 in den Druckmittelbehälter 82 zurückfließen kann«, Das elektromagnetbetätigte Zweiwegeventil 98 ermöglicht das von einer Bedienungsperson gesteuerte Ablassen von Hydraulikflüssigkeit aus den Kammern 36 und 42, wenn ein solches Ablassen gewünscht wird. Beispielsweise würde ein Versagen der Vorspanneinrichtung 60 nach einem Auswerfvorgang zu einer Verringerung des Systemdruckes unter den Vorspanndruck des Entlastungsventiles 92 führen, wodurch die Pumpe 84 Druckmittel durch das Ventil 86 in das System pumpen würde» Dies würde dazu führen, daß der Auswerfbetatigungskolben 38 in seiner ausgeschobenen Stellung bleibt« Das Ventil 98 sorgt in einem solchen Fall für den Ablauf der unter Niederdruck stehenden Flüssigkeit im System, um das Zurückziehen des Auswerferbetätigungskolbens zu ermöglichen.

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Wie weiter oben erwähnt,und wie man aus Fig. 3 der Zeichnung erkennt, hat die stets offene Druckmittelfließverbindung zwischen den Kammern 42 der Druckmittelverdrängungseinrichtung 40 und der Kammer 36 des Äuswerferbetätigungskolbens 38 in vorteilhafter Weise zur Folge, daß der Auswerferkolben mit einer Bewegungscharakteristik verschoben wird, die derjenigen des Schlittens 20 entspricht, und daß sie mit einer Geschwindigkeit und einem Hub oder einer Verschiebelänge erfolgt, die der Geschwindigkeit und der Hublänge des Schlittens proportional ist_o

In Fig. 3 stellt die Kurve 100 die Bewegung des Schlittens 20 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle der Presse um 360° darο Wie bekannt, hat ein Gleitschieber-Kurbeltrieb der in den Figo 1 und 2 dargestellten Art eine harmonische, sinusförmige Bewegung«, Bei der dargestellten Ausführungsform bewegt sich der Schlitten 20 beim Vorwärtshub während der ersten 180° der Kurbeldrehung aus der in Fig«, 2 gezeigten Kurbellage in die in Fig» 1 gezeigte Kurbellage und von hier durch den Rückhub während der nächsten 180° der Kurbeldrehung zurück in die in FIg ₀ 2 dargestellte Kurbellage „ Die vertikale Ausdehnung der Kurve 100 stellt die Länge der mit S* bezeichneten Schlittenverschiebung dar, und die Steigung der Kurve 100 gegenüber der Horizontalen zwischen Null und 180° der Kurbeldrehung und zwischen 180° und 360° der Kurbeldrehung 1st ein Maß für die Geschwindigkeit des Schlittens während dessen Vorwärtsbewegung bzw. .Rückwärtsbewegung. Die Kurve 102 in Figo 3 stellt die korrespondierende Bewegung, Verschiebung und Geschwindigkeit des Auswerf erbetätigungskolbens 38 beim Vorwärtshub und RUckwärtshub des Schlittens dar„ Man erkennt aus der Kurve 102, daß die Bewegung des Auswerferbetätigungskolbens der harmonischen, streng »t-nus-förmifien BewogunR des Schlittens folgt mit Ausnahme der Teile 102a, wo die Bewegung des Auswerferbetätigungskolbens durch den Anschlag seiner Stirnfläche

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zu einer Verweilzeit, in der Bewegung des Auswerferstiftes führt, wie dies weiter oben beschrieben worden ist«, Obgleich solch ein Verweilen erwünscht ist, erkennt man doch* daß die Stirnwand 79 der Ausnehmung sich in einem Abstand von der Stirnfläche des Auswerferkolbens befinden kann, der eine Anlage dieser Flächen verhindert. Der Auswerferbetätigungskolben würde dann mit dem Schlitten kontinuierlich weiterlaufen und würde die Bewegungscharakteristiken am ausgezogenen Ende der Bewegung in Auswerfrichtung haben, die in Fig. 3 durch die strichierte Linie 102b angedeutet ist, so daß der Stift über seinen ganzen Hub eine harmonische, streng sinusförmige Bewegungscharakteristik aufweist.

Während die Kurve 100 die Schlittencharakteristika darstellt, ist die vertikale Ausdehnung der Kurve 102 maßgeblich für die Länge der Verschiebung des Auswerferbetätigungskolbens zwischen dessen zurückgezogener und ausgefahrener Stellung, während die Beträge S« und S, in der graphischen Darstellung der dlmensionsmäßlgen Darstellung von Sp und S-, in Fig. 1 der Zeichnung entsprechen. In gleicher Weise gibt die Neigung der Kurve 102 gegenüber der Horizontalen zwischen 0 und 180 der Kurbeldrehung und zwischen 180° und 360° der Kurbeldrehung die Geschwindigkeit des Auswerfer taiätigungskolbens beim Rückhub bzw. Ausfahrhub an. Wie man bei einem Vergleich der Kurven 100 und 102 und aus der obigen Beschreibung der proportionalen Verhältnisbeziehung zwischen den Kammern 42 und 36 erkennt, ist der Verdrängungshub des Auswerferbetätigungskolbens und dessen. Verdrängungsgeschwindigkeit proportional kleiner als die entsprechende Verschiebung und Geschwindigkeit des Schlittens ο Man erkennt ferner aus Figo 3 in Verbindung mit der Beschreibung der Wirkungsweise der oben beschriebenen Vorrichtung, daß der Auswerferbetätigungskolben sich aus seiner zurückgezogenen Lage in seine ausgefahrene Lage in Auswerfrichtung zu bewegen beginnt, wenn der Schlitten anfängt, seinen Rückhub auszuführen, und daß der Auswerfer-

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betätigungskolben sich in Auswerf richtung bis zur Distanz Sj bewegt, bevor er gegen den Auswerfstift stößt, und daß er dann gegen die Stirnwand 79 in der Ausnehmung 78 stößt, nachdem er den Abstand S₂ überwunden hat und bevor der Schlitten das Ende seines Rückhubes erreicht, wie dies durch den Verschiebeabstand S^ in Fig. 3 angedeutet ist. Der Auswerferkolben wird durch die Stirnwand 79 gestoppt und bleibt in ausgefahrener Stellung, die durch den Abstand S₂ dargestellt ist, während der Schlitten seinen Rückhub vollendet und bis der Schlitten beim Vorwärtshub den Abstand S^ zurücklegt, woraufhin der.Auswerferkolben sich in Einschubrichtung zusammen mit. dem Schlitten bewegt«, Der Abstand S. stellt eine Ruhezeit D dar, und man erkennt, daß die Länge der Ruhezeil;,ausgedrückt in Kurbelbewegung, durch Vergrößern oder Verkleinern des Abstandes S₂ gegenüber der in der graphischen Darstellung gezeigten Strecke variiert werden kann. .'

Obgleich viel Wert auf die hier dargestellte bevorzugte Ausführungsform gelegt wurde, erkennt man doch, daß andere Ausführungsformen leicht gefunden werden können und daß die bevorzugte Ausführungsform leicht abgewandelt werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen« Beisp ielsweise kann der Schlitten auch von einem abgewandelten Kurbeltrieb oder durch andere mechanische Antriebe angetrieben werden, und die Schlittenbetätigung des Druckmittelverdrängungsmechanismus und die ständig offene Fließverbindung zwischen dieser Druckmittelverdrängungseinrichtung und dem Auswerferbetätigungskolben kann so ausgebildet sein, daß der Kolben mit einer Bewegungscharakteristik verschoben wird, die der Bewegungscharakteristik des Schlittens während dessen Hubbewegung entspricht«, Während das Betätigungsmittel für den Auswerfer vorzugsweise von einem feststehenden Zylinder und einem'verschiebbaren Kolben gebildet wird, könnte die letztere Anordnung auch umgekehrt sein, oder andere Einrichtungen mit einer Kammer von variablem

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ϊ Volumen sind denkbar, die vom Druckmittellluß abhängig sind, der von der Druckmittelverdrängervorrich-Iung kommt. Im Hinblick hierauf könnten die feststehende Kammer und der verschiebbare Kolben umgekehrt angeordnet söin, oder es sind andere Einrichtungen mit einer Kammer νοφ. veränderlichem Volumen denkbar, um zu erreichen, daß dif Druckmittelverdrängung in Abhängigkeit von der Hubbewe^ung des Schlittens vor sich geht. Man erkennt auch, daß diefTeile des Auswerfers konstruktiv dem Pressenschlitten anstatt dem Pressen-

i bett zugeordnet sein könnten, um ein Werkstück aus der am Schlitten angeordneten Werkzeugausrüstung während der Rückwärtsbewegung des Schlittens auszuwerfend Diese und andere Abwandlungen der bevorzugten Ausführungsforra sowie andere Verkörperungen der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann naheliegend sein., und es ist klar erkennbar, daß die vorhergehende Beschreibung nur als Beispiel der Erfindung und nicht als ihre Beschränkung zu Verstehen Ist_o

Claims

Patentansprüche

Werkstückauswerfvorriohtung für eine Presse mit einem Rahmen (14» 16, 18), der ein erstes Werkzeug (30) und einen gegenüber diesem zwischen einer ersten und einer zweiten Sohlittenlage hubbewegliohen, mit einem Antrieb (22 bis 28) versehenen Schlitten (20) aufweist, der ein zweites Werkzeug (32) trägt, welches in der
ersten Schlittenlage mit dem ersten Werkzeug (30) zusammenwirkt und ein zwisohen den Werkzeugen angeordnetes Werkstück (W) bearbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerfvorrichtung (70) einen einem der Werkzeuge (30) bzw. 32) zugeordneten Auswerfer (72) aufweist, der von einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung (36, 38) betätigt wird, und daß eine Vorrichtung (40) zur Relatiwersohiebung vorgesehen ist, die eine hydraulische Druokmittelkammer (42) und Mittel (48)
zum Verändern des Volumens dieser Druckmittelkammer
(42) aufweist, und daß die Vorrichtung (40) zur ReIatiwerschiebung zwischen dem Rahmen (14, 16, 18) und dem Schlitten (20) angeordnet ist, um kontinuierlich das Volumen der Druckmittelkammer (42) in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Schlittens (20) zu verändern, und daß eine ständig offene Druckmittelleitung

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vorgesehen ist, welche die Druckmittelkammer (42) mit der Auswerferbetätigungsvorriohtung (36, 38) verbindet, so daß die Betätigungsvorrichtung (38) bei der Bewegung des Sohlittens (20) aus seiner ersten Schlittenlage in seine zweite Schlittenlage relativ zu einem der Werkzeuge (30 bzw· 32) in Auswerfriohtung mit einer Verschiebebewegung verschoben wird, die der Verschiebebewegung des Schlittens (20) entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (40) zur RelatiwerSchiebung derart ausgebildet ist, daß die Geschwindigkeit und die Größe der Verschiebung der Auswerferbetätigungsvorriohtung (36, 38) in Auewerfriohtung proportional zu und Heiner als die Geschwindigkeit und die Größe der Verschiebung des Werkzeugsohlittens (20) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (79) vorgesehen ist, der die Verschiebung des Auswerfers (72) in Auswerfrichtung stoppt, bevor der Schlitten (20) seine zweite Schlittenlage erreicht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerfvorrichtung (70) einen herausnehmbaren Auswerfer (72) aufweist, der in einem der Werkzeuge (30, 32) herausnehmbar gelagert ist und von der Auswerferbetätigungsvorrichtung (36, 38) in Auewerf richtung verschiebbar ist, um ein Werkstück (W) aus einem der Werkzeuge (30, 32) auszuwerfen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerferbetätigungsvorrichtung (36, 38) gegenüber einem der Werkzeuge (30 bzw. 32) in eine ausgeschobene und in eine zurückgezogene Lage verschiebbar ist, wobei sich die Ausstoßrichtung

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aus der zurückgezogenen Lage zur ausgeschobenen Lage hin erstreckt, und daß eine Vorspanneinrichtung (60) vorgesehen ist, welche das Auewerferbetätigungsglied (38) in seine zurückgezogene Lage drüokt,

6. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 1 bis 4, daduroh gekennzeichnet, daß das eine vom Auswarferbetatigungsglied (38) bei Verschiebung des Auswerfers (72) in Auswerf richtung beaufschlagte Ende (76) des Auswerfers (72) sich in Auswerf richtung im Abstand von dem Auswerf erbetätigungsglied (38) befindet, wenn das Betätigungsglied (38) sich in seiner zurückgezogenen Stellung befindet.

7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich eines der Werkzeuge (30, 32) im Fressenrahmen (14) befindet und daß die Auewerferbe tat igungs vorrichtung (36, 38) eine in einem Rahmenteil (34) angeordnete Auswerferkammer (36) und einen Auewerferkolben (38) aufweist, der sich in der Auswerferkammer (36) befindet und in dieser zwischen einer ausgeschobenen und einer eingefahrenen Lage hubbeweglich 1st, wobei sich die Auswerfrichtung von der zurückgezogenen in die ausgeschobene Lage erstreckt, und daß eine Vorspanneinrichtung (60) vorgesehen ist, welche den Auswerferkolben in seine eingezogene Lage drückt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in Auswerfrichtung liegende Stirnfläche (39) des Auewerferkolbens (38) gegen eine im Abstand von dieser Stirnfläche im Rahmen angeordnete Anschlagfläche (79) stößt, welche den Kolben (38) in seiner ausgesohobenen Stellung stoppt.

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9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerferkolben (38) mit dem Sohlitten derart getrieblioh gekoppelt ist, daß seine äuBere Stirnfläche (39) gegen den Ansohlag (79) stößt, bevor der Schlitten (20) seine zweite Schlittenlage erreicht s und daß an die Druckmittelkammer (42) und die Druckmittelleitung (58) eine Druckentlastungsvorrichtung (94) angeschlossen ist, welche unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit aufnimmt, wenn der Kolben (38) am Anschlag (79) anliegt·

10· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungsvorrichtung einen flüssigkeitsdruokabhängigen Akkumulator (94) aufweist»

11· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerfvorrichtung (70) einen vom Auswerferkolben (38) getrennten Auswerfer (72) aufweist, der in einem der Werkzeuge (30, 32) herausnehmbar gelagert ist und von dem Auswerferkolben (38) in Auswerfrichtung verschiebbar ist·

12· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Stirnfläche (39) des Auswerferkolbens (38) der inneren Stirnfläche (76) des Auswerfers (72) gegenüberliegt und einen Abstand von diesem inneren Ende aufweist, wenn sich der Auswerferkolben (38) in seiner zurückgezogenen Stellung befindet.

13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende (39) des Auswerferkolbens (38) in dessen zurückgezogener Lage vom inneren Ende (76) des Auswerfers (72) einen kleineren Abstand hat als von der Ansohlagflache (79) im Rahmen (14) _β

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14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Druckmittelkammer (42) entweder in einem mit dem Pressenrahmen verbundenen Teil (34) oder im Schlitten (20) fest angeordnete Zylinder (44, 46) aufweist und daß die Mittel (48) zum Verändern des Volumen» der Kammer (42) Kolben (48) sind, die in den festen Zylindern (42, 44) angeordnet sind und Kolbenstangen (50) aufweisen, die einerseits mit den Kolben (48) und andererseits mit dem Schlitten (20) bzw«, dem Pressenrahmen (14) verbunden sind.

15. Hydraulische Werkstüok-<Auswerfvorrichtung für eine Presse mit einem Rahmen (14, 16, 18), dessen Pressenbett (14) ein erstes Werkzeug (30) trägt, und mit einem Schlitten (20), der zwischen einer ersten Schlittenlage und einer zweiten Schlittenlage relativ zu dem ersten Werkzeug (30) hubbeweglioh ist und ein zweites Werkzeug (32) trägt, das mit dem ersten Werkzeug (30) in der ersten Schlittenlage zusammenwirkt, um ein zwisohen den Werkzeugen angeordnetes Werkstück (W) zu bearbeiten, und wobei ein Antrieb (20 bis 28) für den Schlitten vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dis Auswerfvorrichtung (70) einen dem ersten Werkzeug (30) zugeordneten Auswerfer (72) und eine im Pressenbett (14) angeordnete Auswarferkammer (78) aufweist, in der ein Auswerferkolben (38) angeordnet ist, und daß im Pressenbett eine hydraulische Druckmittelkammer (42) angeordnet 1st, in der sich Kolben (48) zum Verdrängen des Druokmittels befinden, die mit dem Schlitten (20) verbunden sind und In Abhängigkeit von der Hubbewegung des Schlittens (20) das Volumen der Druckmittelkaamer (42) kontinuierlich verändern, und daß die Druckmittelkammer (42) mit der Auswerferkammer (78, 36) durch eine ständig offene Druckmittelleitung (58) in Verbindung steht und daß der Auswerferkolben (38) während der Sohlittenbewegung aus dessen erster Schlittenlage in seine zweite

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Schlittenlage gegenüber dem ersten Werkzeug (30) in Auswerfriohtung mit einer Versohiebebewegung verschiebbar ist, die der Versohiebebewegung des Sohlittens (20) entspricht.

16» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet! daß die Anschlagfläche (79) zum Stoppen des Auswerferkolbens (38) in Auswerfrichtung in der Auswerferkammer (78) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sioh die Ansohlagfläohe (79) in der Auswerferkammer (78) im Abstand vom äußeren Ende (39) des Auswerferkolbens (38) befindet und von diesem beaufschlagt wird, wenn sich der Auswerferkolben (38) in Auswerf richtung bewegt, um den Auswerferkolben in ausgeschobener Lage zu stoppen.