DE3437282A1

DE3437282A1 - Ausstossermechanismus fuer exzenterpressen

Info

Publication number: DE3437282A1
Application number: DE19843437282
Authority: DE
Inventors: Alois 4006 Erkrath Weller
Original assignee: TH Kieserling and Albrecht GmbH and Co
Current assignee: TH Kieserling and Albrecht GmbH and Co
Priority date: 1984-10-11
Filing date: 1984-10-11
Publication date: 1986-04-17
Also published as: EP0196308A1; JPS62500645A; US4720990A; WO1986002297A1

Description

Th. Kieserling & Albrecht, GmbH S 'Co. Solingen, den 10.10.84 Patentanmeldung 3 4 O I L O Z Akte K 261

- JL- Ausstoßermechanismus für Exzenterpressen.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ausstoßermechanismus gem. dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung sind Mehrstufenpressen zur Herstellung von vorzugsweise kurzen, metallischen Werkstücken, wie Bolzen, Schrauben, Hülsen etc..

In erster Linie ist an einen stempelseitigen Auswerfer gedacht, der beim Rückhub des Schlittens das Werkstück ausstoßen muß. An den Ausstoßvorgang werden strenge Anforderungen gestellt. Das ausgestoßene Werkstück muß in unveränderter Lage — wie in der vordersten Stellung des Schlittens — in der Matrize gehalten werden. Die Transportvorrichtung kann das Werkstück erst ergreifen, wenn die am Schlitten befestigten Schlitten zurückgewichen sind. In dem Zeitraum zwischen dem vorderen Totpunkt des Schlittens und dem Erfassen der Rohlinge durch die Transporteinrichtung müssen die Rohlinge durch einen stempelseitigen Ausstoßer in unveränderter Position gehalten werden, um eine fehlerlose Positionierung der Rohlinge vor der nächsten Matrize sicherzustellen.

Aus der GB-PS 1 079 300 ist eine Mehrstufenpresse bekannt, die stempelseitig einen Auswerfermechanismus mit einem Ausstoßerstift aufweist. Der Ausstoßerstift wird von einem Hebel betätigt, der am Schlitten angelenkt ist. Der Hebel gleitet mit seinem freien, aus dem Schlitten herausragenden Ende beim Hub des Schlittens über eine Kurve am Maschinenrahmen. Die Kurve besteht aus zwei Bereichen, die für den Ausstoßer einen Stillstand relativ zum Schlitten gewährleisten und aus einem dazwischen liegenden Bereich, der das eigentliche Ausstoßen bewirkt.

Th. Kieserling & Albröchi, GinbH & "Co. Solingen, den 10.10.84

Patentanmeldung 3437 28 2 _Ak_{te K} 261

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Durch die Verschiebung der Kurve in Richtung der Schlittenbewegung wird nicht nur die Hublänge des Ausstoßerstiftes verändert, sondern auch eine Phasenverschiebung des Ausstoßerhubes bewirkt. Gleiches gilt für die rückwärtige Endstellung, die sich mit der Hubverstellung ändert. Insbesondere hat dieser Ausstoßermechanismus den Nachteil, daß durch die Verschiebung der Kurve in Hubrichtung des Schlittens ein Stillstand des Werkstücks während des Ausstoßvorgangs, relativ zum Maschinenrahmen, nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ausstoßermechanismus zu schaffen, der einen Stillstand des Werkstücks relativ zur Matrize in der Phase des Ausstoßens, also bei beginnendem Rückhub des Schlittens sicherstellt und der zugleich eine im Rahmen der zu fordernden Bereiche beliebige Verstellung der Hublänge zuläßt.

Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal von Anspruch 1 gelöst. Die Kurve ist in der Phase des Ausstoßens unverändert, sowohl was ihren Verlauf anbetrifft, als auch was Ihre Lage anbetrifft. Die Phase des Ausstoßens wird durch Wegsteuern der Kurve beendet, die Kurve wird hinten "abgebrochen". Hierzu dient die Steuereinrichtung. Sie ist am Maschinengestell angelenkt. Eine Rückstellfeder im Ausstoßermechanismus bringt den Ausstoßerstift in seine rückwärtige Position. Vorzugsweise wird die Kurve quer zur Richtung der Hubbewegung des Schlittens weggesteuert, da dadurch die Wegstrecke für das Wegsteuern der Kurve kürzer wird. Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorzug, daß der Ausstoßerstift frühzeitig wieder in seine rückwärtige Position gelangt. Ein vorstehender Ausstoßerstift in der Arbeitsphase des Schlittenhubes kann beim

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Rückwärtsfließpressen zum Bruch führen. Deshalb ist der Ausstoßerstift bei der Vorwärtsbewegung des Schlittens, nach der Erfindung, stets in seiner rückwärtigen Position.

Bevorzugt ist bei der Erfindung die mit Anspruch 2 verfolgte Ausgestaltung vorgesehen. Die an dem Schlepphebel ausgebildete Kurve stellt mit ihrem Verlauf einen Stillstand des Ausstoßerstiftes relativ zum Maschinengestell in der Phase des Ausstoßens sicher. Sie wird weggekippt, sobald sichergestellt ist, daß das Werkstück in der Matrize verbleibt.

An der beweglichen Seite des Schlepphebels mit der Kurve wird dieser von der Steuereinrichtung abgestützt. Die Steuereinrichtung kann unterschiedliche Ausgestaltungen haben, soweit diese schnell und genau genug arbeiten und die auftretenden Kräfte übertragen können.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist in Anspruch 3 wiedergegeben. Die Steuerkurve ist eine weitere Kurve zusätzlich zu der vorerwähnten Kurve. Sie bestimmt nicht den Verlauf des Ausstoßvorgangs, sondern leitet speziell dessen Beendigung ein. Das ist der Augenblick, in dem der Ausstoßvorgang für das Werkstück abgebrochen wird. Sie stellt darüber hinaus das stoßfreie Zusammenführen von Schlepphebel und Hebel kurz vor Beginn des Arbeitshubes sicher.

Die Hublänge des Ausstoßers wird durch eine Änderung an der Steuerkurve den Bedürfnissen des Umformvorgangs angepaßt. Hierzu ist die Steuerkurve gem. Anspruch 4 zweigeteilt. Sie hat, wie in Anspruch 5 zum Ausdruck kommt, zwei Bereiche mit unveränderlicher Hubstellung, die den Phasen des Ausstoßens und der übrigen Taktzeit entsprechen. Dazwischen sind geeignete übergänge vorgesehen. Die beiden

Th. Kieserling & Albxecht, GmbH & "Co. Solingen, den 10.10.84

Patentanmeldung 34 3/282 _A]<_{te K}

, Cr

Teile der Steuerkurve sind so ausgebildet, daß jeder Teil etwas mehr als die Hälfte eines der genannten Bereiche trägt, so daß sich die Teilbereiche, wie mit Anspruch 6 verfolgt, überlappen. Durch Veränderung des Maßes der Überlappung wird die Länge des Ausstoßerhubes verändert.

Aus Gründen des baulichen Aufwandes wird einer rotierende Steuerkurve, wie mit Anspruch 7 verfolgt, der Vorzug gegeben.
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Die Erfindung wird im einzelnen anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1: Einen Schnitt durch eine Mehrstufenpresse mit

Darstellung des stempelseitigen Auswerfers bei einer Schlittenstellung im vorderen Totpunkt ,

.Fig· 2: einen Schnitt, wie in Fig. 1 jedoch mit einer

Schlitten- und Ausstoßerstellung am Ende des Ausstoßerhubes,

Fig. 3: eine bevorzugte Ausführungsform der Steuereinrichtung,

Fig. 4: ein Detail zu Fig. 3 im vergrößerten Maßstab.

Die in Fig. 1 dargestellte Mehrstufenpresse besteht aus einem Maschinenrahmen 1, aus einem Schlitten 2, einem Werkzeug 5, das ein Werkstück 4 aufnimmt, einem stempelseitigen Ausstoßerstift 3, einem Hebel 6 zur Betätigung des Ausstoßerstiftes 3, einem Pleuel 21, einer

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Kurve 7, an der der Hebel 6 geführt ist und einer Steuereinrichtung 8, die den Schlepphebel 9, an dem die Kurve 7 geführt ist, bewegt.

Senkrecht zur Zeichenebene der Figuren 1 und 2 sind mehrer Werkzeuge 5 angeordnet. Greifer 33 transportieren die Werkstücke zwischen den einzelnen Werkzeugen 5 der Mehrstufenpresse.

Der im Schlitten geführte Ausstoßerstift 3 hat einen Kopf 28, gegen den eine Rückstellfeder 23 anliegt, die sich gegenüberliegend an einer im Schlitten befestigten Hülse 32 abstützt. Der Ausstoßerstift 3 schließt in seiner in Fig. 1 gezeigten Stellung bündig mit dem Boden 31 des Werkzeugs 5 ab. Der Hebel 6 ist mit dem Gelenk 24 am Schlitten 2 drehbar gelagert.Er liegt einerseits am Kopf 28 des Ausstoßerstiftes 3 an und stützt sich mit seinem aus dem Schlitten 2 herausragenden Ende auf einer Kurve 7 ab. Der die Kurve 7 tragende Schlepphebel 9 ist am Maschinengestell 1 mit einem Gelenk 16 befestigt.

Für die Phase des Ausstoßens des Werkstücks 4 aus dem Werkzeug 5 ist die Stellung 29 des Schlepphebels 9 konstant. Der Schlepphebel wird von der Steuereinrichtung 8 mit einer Nase 27 gegen einen maschinenrahmenseitigen Anschlag 26 gedrückt. Die Kurve 7 ist so ausgelegt, daß sich ein Stillstand des Ausstoßerstiftes 3 relativ zum Maschinenrahmen 1 ergibt. Diese Art Ausstoßer wird auch als "Synchronausstoßer" bezeichnet. Beim Rückhub des Schlittens 2 bleibt der Ausstoßerstift 3 zunächst in unveränderter Lage relativ zum Maschinenrahmen 1, so daß das verpreßte Werkstück 4 in der Matrize 34 verbleibt, bis das stempelseitige Werkzeug 5 das Werkstück 4 freigegeben hat (Fig. 2). Das Werkstück 4 kann zwischen der Matrize 34 und dem Ausstoßerstift derweilen nicht verrutschen und wird, präzise positioniert, von den Greifern 33 der nächsten Matrize zugeführt. Der Ausstoßer

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hat dann seine Aufgabe erfüllt und kehrt in seine Lage relativ zum Schlitten 2, wie in Fig. 1 gezeigt, zurück.

Zum Abbrechen des Ausstoßvorgangs und zu der erwähnten Rückkehr des Ausstoßerstiftes in seine Ausgangslage wird der Schlepphebel 9 und mit ihm die Kurve 7 in die Stellung 30 abgesenkt. Das Absenken des Schlepphebels 9 mit der Kurve 7 besorgt die Steuereinrichtung 8, deren Steuerstift 25 hierzu eingefahren wird. Entscheidend bei der Erfindung ist, daß der vorgegebene Weg des Hebels 6 und damit des Ausstoßerstiftes 3 unabhängig von der Länge des gewünschten Ausstoßerhubes ist. Der Ausstoßvorgang wird nur zu unterschiedlichen Zeitpunkten, die unterschiedlichen Hublängen entsprechen und die von der Steuereinrichtung 8 bestimmt werden, abgebrochen. Die Kurve 7 wird nicht für einen gewünschten Ausstoßerhub voreingestellt. Damit wird erreicht, daß stets das gleiche Stück der Kurve 7 den AusstoßVorgang besorgt und die Hublänge des Ausstoßerstiftes 3 auf die Lage der Kurve relativ zum Maschinengestell keinen Einfluß hat.

Der Verlauf der Kurve 7 ist keine Gerade, er entspricht vielmehr in seiner Geometrie genau den Erfordernissen des erwähnten Stillstandes des Ausstoßerstiftes 3 relativ zum Maschinenrahmen 2 und berücksichtigt die Schwenkbewegung des Hebels 6

Die Hublänge des Ausstoßerstiftes 3 ergibt sich aus der Einstellung der Steuereinrichtung 8. Diese weist eine rotierende Steuerkurve 10 auf, die über eine Rolle 18 am Schlepphebel 9 letzteren in die jeweils geforderte Stellung 29 bzw. 30 bringt. Die Steuerkurve 10 hat einen Bereich 13 mit einem konstanten Radius, der den Schlepphebel 9 und die Kurve 7 in der Position 29 hält. Durch Drehung der Steuerkurve 10 kommt der Kurvenbereich 14 zur Anlage an die Rolle 18. Dabei bringt eine Feder 17 und die Rückstellfeder 23 den

Th. Kieserling & Albrecht, GriibH ά "Co. Solingen, den 10.10.84 Patentanmeldung 3437 2 82 Akte K 261

Ausstoßerstift 3 in die rückwärtige Stellung, die der Stellung 30 des Schlepphebels 9 entspricht.

Zur Einstellung der Hublänge wird die wirksame Länge des Bereiches 13 und 14 verändert. Die Steuerkurve 10 ist in den Figuren 3 und 4 zweiteilig ausgebildet. Ihre Teile 11 und 12 ergänzen einander so, daß die Bereiche 13 und 14 jeweils von je einem Abschnitt der Steuerkurve auf dem einen und auf dem anderen Teil gebildet werden. Die zum Bereich 13 gehörigen Abschnitte auf den beiden Teilen 11 und 12 überlappen einander in Drehrichtung der Steuerkurve. Gleiches gilt für den Bereich 14. Auf Teil 11 ist der Übergang vom Bereich 14 auf den Bereich 13 ausgebildet, auf Teil 12 ist der Übergang vom Bereich 13 auf den Bereich 14. Durch Veränderung des Maßes der Überlappung wird die Zeit, in der der Bereich 13 wirksam ist, verändert. Die Länge des Bereiches 13 ist proportional zur Hublänge des Ausstoßers.

Die Veränderung des Maßes der Überlappung erfolgt durch eine Verschwenkung der Teile 11 und 12 gegeneinander auf der Welle 35. Hierzu ist in der Scheibe 12 ein Langloch vorgesehen, das von einer Schraube 20 durchgriffen wird. Die Schraube 20 sichert die relative Lage der Teile 11 und 12 zueinander.

Der erwähnte Stillstand des Ausstoßerstiftes 3 ist in der Kurve 7 berücksichtigt, die übergänge zwischen den beiden Positionen 29 und 30 bestimmen sich nach dem Verlauf der Steuerkurve 10.

Der Funktionsablauf der Presse ist wie folgt:

Ausgehend von der in Fig.l gezeigten Position beginnt der Schlitten mit dem Rückhub. Gestützt von dem Hebel 6 macht der Ausstoßerstift 3 den Weg des Schlittens 2 zunächst nicht mit sondern bleibt unverändert, d.h. in Ruhe relativ zum

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Maschinenrahmen 1. Dabei rollt der am Schlitten 2 gelagerte Hebel 6 mit seiner Rolle 22 über die Kurve 7. Die Hubbewegung des Schlittens gleicht der Hebel durch eine ihm durch die Kurve 7 vermittelte Schwenkbewegung wieder aus. Dabei gelangt die gesamte Presse in die in Fig.2 gezeigte Stellung. Der Ausstoßerstift 3 hat das Werkstück 4 in der Position vor der Matrize 34 gehalten. Jetzt wird der Ausstoßerstift 3 zurückgezogen. Dazu wird die an dem Schlepphebel 9 ausgebildete Kurve 7 abgesenkt. Das Absenken erfolgt durch die Steuerkurve 10, wobei die Rolle 18 den Bereich 13 verläßt und in den Bereich 14 kommt, der für die zurückgezogene Stellung des Ausstoßerstiftes steht. Das ist gleichzeitig die abgesenkte Stellung 30 des Schlepphebels. In dieser zurückgezogenen Stellung 30 bleibt der Ausstoßerstift für den Rest des Rückhubes. Durch den übergang vom Bereich 14 in den Bereich 13 nähert sich die Kurve 7 wieder ruckfrei an die Rolle 22 an, wobei der Hebel 6 in nicht dargestellter Weise ständig in Anlage an dem Kopf 28 des Ausstoßerstiftes 3 gehalten wird.

Claims

Th. Kieserling & Albrecht, GmbH & Co. Solingen, den 10.10.84 Patentanmeldung 34 3 /2o2 Akte K 261 Patentansprüche:

1.) Ausstoßermechanismus für Exzenterpressen mit Maschinenrahmen (1) und Schlitten (2), der die folgenden Merkmale aufweist:

a) einen Ausstoßerstift (3), der das Werkstück (4) aus dem Werkzeug (5) ausstößt,

b) einen Hebel (6), der den Ausstoßerstift (3) betätigt,

c) eine am Maschinenrahmen (1) gelagerte Kurve (7), über die der Hebel (6) hinwegstreicht,

d) die Kurve (7) ist verstellbar,

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

e) die Kurve (7) weist zu ihrer Bewegung eine Steuereinrichtung (8) auf,

2.) Ausstoßermechanismus für Pressen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:

g) das die Kurve (7) tragende Element ist nach Art eines Schlepphebels (9) an einem Ende am Maschinenrahmen (1) und am anderen Ende an der Steuereinrichtung (8) angelenkt,

3.) Ausstoßermechanismus für Pressen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:

h) die Steuereinrichtung (8) für die Kurve (7) besteht aus einer im Arbeitstakt bewegten Steuerkurve (10),

Th. Kieserling & Albivächc, Ghü>H ά 'Co. Solingen, den 10.10.84

Patentanmeldung 3437 282 _Akte K

-IQ-

4.) Ausstoßermechanismus für Pressen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal: m) die Steuerkurve (10) besteht aus 2 Teilen (-11, 12),

5.) Ausstoßermechanismus für Pressen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:

1) die Steuerkurve (10) hat 2 Bereiche (13, 14) mit unveränderlicher Hubstellung,

6.) Ausstoßermechanismus für Pressen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

n) die Nahtstellen/Überlappungsbereiche (15) der beiden Teile (11, 12) der Steuerkurve (10) liegen innerhalb der Bereiche (13,14) konstanter Hubstellung,

7.) Ausstoßermechanismus für Pressen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:

o) die Steuerkurve (10) ist als rotierende Kurve ausgebildet.