DE3325305C2

DE3325305C2 - Pressenrahmen

Info

Publication number: DE3325305C2
Application number: DE3325305A
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Sagamihara Kanagawa Sato
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 1982-07-14
Filing date: 1983-07-13
Publication date: 1985-01-17
Also published as: CH659797A5; JPS5913599A; GB2124974A; GB8318317D0; IT8322004A0; GB2124974B; US4502379A; DE3325305A1; IT1163753B; SU1360580A3; FR2530166A1; FR2530166B1; JPH0138599B2

Abstract

Im Betrieb einer Presse wird die Gesenkhöhe mit Hilfe von Stützen zwischen dem Kopfteil und dem Bett der Presse eingestellt, die in einer solchen Richtung wirken, daß sie die genannten Pressenteile voneinander wegdrücken. Die Stützen weisen eine hydraulisch beaufschlagbare Kolben/Zylinderanordnung auf. Die Distanz zwischen den Gesenken wird durch Ausdehen/Zusammenziehen der Stützen in axialer Richtung mit Hilfe des Öldrucks eingestellt. Es wird hierdurch eine Presse realisiert, die ein verbessertes Betriebsverhalten aufweist und mit der es leicht möglich ist, Gesenkhöhenveränderungen während des Pressenbetriebs Rechnung zu tragen und den sogenannten "Stick"-Zustand zu überwinden.

Description

Es sind mechanische Pressen bekannt, deren Rahmen aus einem getrennten Kopf, Säulen und einem Bett bestehen, die durch Zugstäbe zusammengehalten werden, es sind jedoch auch Pressen bekannt, bei denen die vorgenannten Teile zu einer Einheit vereinigt sind. Bei beiden Rahmenarten können die Pleuelstangen, die die Kurbelwelle und den Schlitten miteinander verbinden, sich aufgrund von Erwärmung verlängern, die von dem Lager des rotierenden Elements ausgeht, wenn sich die Presse in Betrieb befindet. Als Folge davon verändert sich die Distanz zwischen dem am Schlitten befestigten oberen Gesenk und dem im Bett befestigten unteren Gesenk der Presse, während des Betriebes der Presse. Die Genauigkeit der von der Presse verrichteten Arbeit ist daher Schwankungen unterworfen.

Beim Stanzen hat eine solche Distanzveränderung zwischen den Gesenken die Folge, daß der Stempel tiefer als zulässig in das Gegengesenk eintaucht. Beim Prägen senkt sich das obere Gesenk weiter ab als vorbestimmt, so daß die Werkstücke unzulässig dünn geschlagen werden. Der Antriebsteil des Pressenrahmens kann überlastet werden, wodurch die Standfestigkeit der Presse leidet.

Im Stand der Technik gibt es Maßnahmen, die oben genannten Fehler und Risiken beim Betrieb der Maschine zu vermeiden, itäuilieh den -Schlitten oiler die sogenannte Hublage nachzustellen (DE-AS 27 31 084. DE-OS 28 33 829) oder die Temperatur der kritischen Pressenteile wird durch Heizen oder Kühlen auf einen konstanten Wert geregelt (G B-PS 15 78 051).

Ein für die Presse gefährlicher Betriebsfall liegt vor, wenn zwei Werkstücke übereinanderliegend gleichzeitig in die Presse gelangen. In diesem Falle werden die Gesenke sehr stark überlastet und es tritt ein Festsitzen (sogenannter »Stick«-Zustand) auf, in welchem >,'.er untere Totpunkt von der Pressenkurbel nicht überwunden ίο werden kann. Um einen solchen Zustand zu überwinden, war es bislang notwendig, eine speziell für diesen Zweck geeignete Vorrichtung in der Presse vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Pressenrahmen anzugeben, mit dessen Hilfe die Schließhöhennachstellung und die Überwindung des »Stick«-Zustandes mit einfachen Mitteln erreichbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildüngen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Schließhöhennachstcllung nicht durch Einstellung des Gesenks am Schlitten, sondern durch eine Verstellung des den Schlitten lagernden Pressenkopfes bewirkt. Diese Nachstellung fcinn sehr schnell und während des Betriebes erfolgen. Es ist dazu nicht notwendig, die Presse anzuhalten.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform eines Pressenrahmens, wobei A eine Vorderansicht und B eine Seitenansicht ist;

Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Linie H-Il von F i g. I;

Fig.3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei A eine Vorderansicht und B eine Seitenansicht ist:

Fig.4 einen Längsschnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 3;

F i g. 5 eine Darstellung ähnlich F i g. 4 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung:

Fig. b eine dritte Ausführungsform der Erfindung von vorn (A) und von der Seile (B) und
Fig. 7 eine grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Betriebszeil der Presse und der Veränderung der Schließhöhe.

Die Fig. 1 und 2 ?.eigen bei einem mehrteiligen Rahmen eine erste: Ausführungsform der Erfindung, bei welchem ein Kopf und ein Bett durch Zugstäbe miteinander verbunden sind. Ein Kopf 10 und ein Bett 11 sind mittels Säulen 12 an den vier Ecken des Rahmens miteinander verbunden, und der Rahmen wird von Zugstäben 13 zusammengehalten, die den Kopf 10 und das Bett 11 durchdringen und auf deren Enden Muttern 14 geschraubtsind.

Erfindungsgemäß sind zusätzlich Stützelemente 15 nahe den Säulen 12 zwischen dem Kopf und dem Bett angeordnet. Jedes Stützelement 15 ist von säulenartiger Gestalt und ist in der Mitte in einen oberen Abschnitt 16 und einen unteren Abschnitt 17 unterteilt. Das untere Ende des oberen Abschnitts 16 ist zu einem Zylinder 18 geformt, wähircnd das obere Ende des unteren Abschnitts 17 zu einem Kolben 19 geformt ist. der in dem b5 Zylinder 18 angeordnet ist und die beiden Abschnitte miteinander verbindet. Eine öldruck/uführlcilung 21. die in eine /vliiidorkaminer 20 /wischen dem Kolben und dein Zylinder 18 führt, ist in dem unteren Stiii/enab-

schnitt 17 ausgebildet. Durch Einstellung des Öldrucks in der Leitung 21 können die beiden Abschnitte 16 und 17 des Stützelements 15 in axialer Richtung auseinandergefahren werden, um den Kopf 10 und das Bett 11 auseinanderzudrücken. Die Distanz zwischen dem Kopf iO und dem Bett 11 ist daher durch Verändern des Öldrucks einstellbar.

Wie üblich ist vorliegena ein Schlitten 22 zwischen den Säulen 12 geführt und ist mit Verbindungsstangen 23 verbunden, die mit einer im Kopf 10 rotierenden Welle zusammenwirken. Ein oberes Gesenk 24 ist am Schlitten 22 befestigt, während sich auf dem Bett 11 ein unteres Gesenk 25 befindet.

Während des Pressenbetriebes verändert sich die Schließhöhe in Übereinstimmung mit dem rotierenden Teil der Presse und der an die Presse angepaßten Schlittenkonstruktion sowie den verwendeten Gesenken. Der Betrag der Veränderung ist jedoch im Verlauf der Zeit fast gleichmäßig. Wenn man daher die Veränderungszustände einer jeden Presse im voraus berechnet und den Öldruck in der Zyünderkammer 2ö so steuert, daß er sich in Übereinstimmung mit der Berechnung mit ändert, dann ist es möglich, die Gesenkhöhe während des Pressenbetriebes auf einem geeigneten Wert zu halten.

Im Falle einer Überladung der Gesenke und dem Auftritt des sogenannten »Stick«-Phänomens wird ein zur Normalisierung dieses Phänomens ausreichender Öldruck in die Kammer 20 geleitet.

Die F i g. 3, 4 und 5 zeigen bei einem mehrteiligen Rahmen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der die Zugstäbe in den Stützelementen angeordnet sind. Ein Kopf 110 und ein Bett 111 werden durch Zugstab«: 113 zusammengehalten, weil jedoch die Säulen 112 dick sind, sind sie hohl ausgeführt und nehmen die Zugstäbc 113 auf. Stützelemente 115 sind ebenfalls hohl ausgeführt und sind zwischen den Säulen 112 und den Zugstäben 113 untergebracht.

Das Stützelement 115 nach Fig.4 besteht nur aus einem oberen Abschnitt 116. Das untere Ende desselben ist in Form eines ringartigen Kolbens 419 ausgebildet, der von einem Zylinder 118 aufgenommen ist, der im Bett 111 ausgebildet ist. Eine Öldruckleitung 121 führt unter Druck stehendes öl in die Zylinderkammer 120 ein, die unter dem Kolben 119 im Bett 111 ausgebildet ist.

Das Stützelement 115' von Fig.5 besteht aus einem oberen Abschnitt 116' und einem unteren Abschnitt 117', Das untere Ende des oberen Abschnitts 116' ist zu einem Kolben 119' ausgebildet, während das obere Ende des unteren Abschnitts 117' zu einem Zylinder gestaltet ist.

Eine Öldruckzuführleitung 12Γ führt in eine Zylinderkarnmer 120' des Zylinders durch den unteren Abschnitt 117'.

F i g. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform, in der Pressenständer 212 auf der rechten und auf der linken Seite einen Kopf 210 mit einem Bett 211 zu einer Einheit verbinden. Jeweils zwei Stützelemente 215 sind jedem Pressenständer 212 zugeordnet.

Da bei dieser Ausführungsform des Pressenrahmens keine Zugstäbe vorhanden sind, werden Stützelemente gleicher Art wie jene des ersten Ausführungsbeispiels verwendet.

Nachfolgend wird eine Untersuchung beschrieben, die der Erfinder gemacht hat, um den Zusammenhang zwischen der Betriebs;:eit der Presse und der Veränderung der Schließhöhe zu ermitteln. Die bei der Untersuchung verwendete Presse war eine 80 Tonnen-Presse und die Raumtemperatur betrug 20⁰C. Die Presse war kontinuierlich mit 400 Arbeitstakten/min, in Betrieb und lief unbelastet unter den nachfolgenden vier Bedingungen:

A: ohne Nachstellung

B: Vorheizung der Verbindungsstäbe (40°C) ohne Nachstellung des Hubzylinders (Endtemperatur der Verbindungsstäbe: 62°C)

C: Nachstellung am Hubzylinder (Schließhöhe um 0,14 mm allmählich nachgestellt in sechs Intervallen während der ersten 30 Minuten)

D: Vorheizen der Verbindungsstäbe (40° C) und Nachstellen des Hubzylinders (Schließhöhe um 0,12 mm nachgestellt in sieben Intervallen während der ersten 30 Minuten und nach 1 Stunde. Endtemperatur der Verbindungsstäbe: 62° C)

Betrachtet man F i g. 7 und die Ergebnisse der unter den oben geschilderten Bedingung it! durchgeführten untersuchung, dann sieht man, daß umsr aiien Bedingungen die Veränderung der Schließhöhe sich nach etwa 1,5 Stunden nach Betriebsbeginn stabilisiert und daß nach ungefähr 3 Stunden fast keine Veränderung mehr auftritt Man sieht daher, daß sich normale Betriebsbedingungen im Pressenbetrieb gewöhnlich erst nach 14 bis 2 Stunden nach Betriebsbeginn ergeben.

De^r Öldruck, der den Hubzylindern zugeführt werden muß und der Betrag der Schließhöhenveränderung än-

dem sich in Übereinstimmung mit der Größe des Zylinders, der am Rahmen zu montieren ist. Wenn der Zylinder des hohlen Stützelementes nach F i g. 4 als ringförmige Öldruckkammer ausgebildet ist mit einem Außendurchmesser von 180 mm und einem Innendurchmesser von 130 mm, dann beträgt der Querschnitt der Öldruckkammer 121,68 cm². Wenn solche Öldruckkammern an vier Stellen des Rahmens vorhanden sind, ergibt sich somit ein Gesamtquerschnitt von 486,72 cm². Bei einem Öldruck von 100 kg/cm², der den Kammern zugeführt wird, wirkt auf den Pressenrahmen eine Dehnungskraft von etwa 48,7 t.

Die sich bei Öldrücken zwischen 0 und 350 kg/cm² ergebenden Gesenkhöhenveränderungen an der 80 Tonnen-Presse, die in dem Versuch verwendet worden ist, sind nachfolgend aufgezeichnet:

Öldruck	Auf den Rahmen	Schließhöhen
50 (kg/cm²)	wirkende Kraft (t)	veränderung
		(1/100 mm)
0	0	0
50	(24,3)	3
55 100	(48,7)	6
150	(73.0)	9
200	(97.4)	12
250	Π21.7)	15
300	(146,0)	19
60 325	(158,0)	23
350	(170,0)	33

Wie oben erwähn, sind die vorgenannten Werte die Ergebnisse, die an einer 80 Tonnen-Presse erzielt worden sind. Wenn man eine andere Presse einsetzt, dann ergeben sich gegebenenfalls andere Werte für die Schließhöhe, auch wenn dieselben Öldrücke verwendet

werden. Der Betrag der Schlicßhöhcnveränderung muß daher für jede spezielle Presse unter jenen Bedingungen (beispielsweise auch der Raumtemperatur) ermittelt werden, unter denen die Presse normalerweise arbeiten soll, damit der optimale Öldruck in Übereinstimmung mit der Schließhöhenveränderung zugeführt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

ίο

2^r>

35

45

50

Claims

Patentansprüche:

1. Pressenrahmen einer mechanischen Stanz- oder Prägepresse, bei der eine während des Laufes der Presse sich einstellende Änderung der Schließhöhe der Werkzeuge zu kompensieren ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kopfteil (10) und dem Bett (11) der Presse längenveränderliche, säulenartige, zusätzliche Stützglieder (15, 115, 115') angeordnet sind, die Kopfteil (10) und Bett (11) im Sinne einer Vergrößerung der Schließhöhe auseinanderdrücken.

2. Pressenrahmen nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (15) jeweils in der Mitte in einen oberen und einen unteren Abschnitt (16, 17) unterteilt sind, wobei der Verbindungsbereich der zwei Abschnitte als Kolben/Zylinderanordnung (19 20) ausgeführt ist, die hydraulisch beaufschlagbar ist.

3. Pressenrahmen nach Anspruch 1 mit Kopfteil und Bett verspannenden Zugstäben, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (115) hohlzylindrisch sind und jeweils einen Zugstab (113) aufnehmen und daß ein Ende eines jeden Stützgliedes (115) Teil einer hydraulisch beaufschragbaren Kolben/Zylinderanordnung (119, 120) ist.

4. Pressenrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (115') hohlzylindrisch und in der Mitte geteilt sind und die Teilstücke (116', 117') in diesem Bereich als hydraulisch beaufschlagbare Kolben/ZjündereJ-iheiten (119', 120') ausgebildet sind.