DE7632459U1 - Presse zur metallbearbeitung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. BUSCHHOFF DlPL.-ING. HENNlCKE Dipl.- 'ng. VOLLBACH

5 KOLN/RH.

KAISER-WILHELM-RING 24
Aklsnz.:

bitte angeben

he/p

Gebrauchsmusteranmeldung

der Firna

GULF & WESTERN MANUFACTURING COMPANY

23100 Providence Drive, ftHffjhflyfld,- Michigan 48075 (USa)

Presse zur Metallbearbeitung

Die Erfindung betrifft eine Presse zur Metallbearbeitung mit einem über einem Maschinenbett angeordneten Maschinen· rahmen, in welchem ein Pre ssensohlitten gegenüber dem Maschinenbett hubbeweglich ist und hat eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung des Werkzeugträgers für eine solche Metallbearbeitungsprosse zum Gegenstand«

Die Erfindimg ist mit besonderem Vorteil in Verbindung mit einer Mehrstationenpresee stat Horstellen großer Artilleriegeschoss« verwendbar und wird im einzelnen an einer solchen Prosso näher erläutert· Wie man jedoch später noch erkennen wird, ist die Erfindung auch zur Herstellung anderer Gegenstände als Geschosse verwendbar und ganz allgemein bei Metallbearbeitungspressen

7632459 03.03.77

GULF & WESTERN MANUFACTURING COMPANY Gl 146

von Nutzen, wo es wünschenswert ist, daß der Hub eines Werkzeuges größer ist als der Hub des PressenSchlittens.

Die Herstellung von großen Artilleriegeschössen, beispielsweise von 105 an Geschossen, erfordert verschiedene Schmiedevorgänge, die mit einem Knüppel oder Barren aus Stahl beginnen» Diese Schmiedevorginge werden an dem Barren oder Werkstück aufeinanderfolgend durchgeführt und im allgemeinen als "Klassieren", "Aufweiten" (cabbaging), "Lochen¹* und "Ziehen" bezeichnet.

Im allgemeinen können der Klassier-, Aufweit- und

Lochvorgang in einer Presse durchgeführt werden, die entsprechende Bearbeitungsstationen aufweist, zu denen das Werkstück zwischen den einzelnen Hüben des Pressenschlittens absatzweise weitertransportiert wird. Jedoch war bisher für den Ziehvorgang stets eine zweite Presse erforderlich» da der für den Ziehstempel erforderliche Hub die Hublänge der ersten Presse überschreitet.

Die Presse zum Kalibrieren, Aufwelten und Lochen kann entweder eine mechanisch oder eine hydraulisch angetriebene Presse sein· Die Ziehpresse hatte Jedoch immer wegen des großen Arbeitshubes, der beim Ziehvorgang benötigt wird, einen hydraulischen Antrieb.

Das Erfordernis, zwei Pressen verwenden zu müssen und die Notwendigkeit einer besonderen übergabevorrichtung für die Werkstücke von einer Presse zur anderen führt zu hohen Kosten der Ausrüstung. Außerdem ist für die Anlage eine erhebliche Grundfläche und zahlreiches Bedienungspersonal erforderlich. Darüber hinaus ist die hydraulische Ziehpresse eine sehr kostenaufwendige Masehine, da sie infolge ihres langen Ziehhubes und der

7632453 03.03.77

GULF & WESTERN MANUFACTURING COMPANY Ol 146

hohen Ziehgeschwindigkeit, die für die erwünschte hohe Produktionsziffer erforderlich ist, eine große Antriebseinheit benötigt. Diese Erfordernisse der Anlage und ihre Nachteile xreten nicht nur bei der Herstellung von großen Artilleriegeschossen, sondern auch bei der Herstellung von anderen Gegenständen, beispielsweise bei der Herstellung von Hochdruckzylindern, Gasflaschen od«dgl· auf, wo ein Ziehvorgang einen größeren Werkzeughub notwendig macht, als er von dem Pressenschlitten bei vorhergehenden Bearbeitung)?vorgängen ausgeführt werden kann.

Diese Nachteile werden mit der Erfindung vermieden, mit der es in vorteilhafter Weise gelingt, ein am Pressenschlitten befestigtes Werkzeug, wie beispielsweise einen Ziehetempel, gegenüber dem Schlitten so weit auszuziehen, daß sein Arbeitshub größer ist als der Schlittenhub· Hieraus ergibt sich beispielsweise bei der Herstellung von großen uescnossen der vorteil, daß da? Kalibrieren, Aufweiten und Aushöhlen und zusätzlich der Ziehvorgang auf einer einzigen Presse durchgeführt werden können, so daß eine besondere Presse für den Ziehvorgang nicht erforderlich ist» Auf diese Weise wird die Größe der Ausrüstung» der Maschinengrundfläche und die Menge des erforderlichen Bedienungspersonals reduziert, wodurch wiederum die Anlage- und Herstellungskosten verringert und die Produktionsleistung erhöht worden.

Nach der Erfindung ist das Werkzeug aus dem Schlitten ausziehbar und in diesen zurückschiebbar. Dieses Ausfahren und Zurückziehen steht in gegenseitiger Be-Ziehung mit der Schlittenbewegung bei dessen Hub der*· art, daß die Bewegung des Schlittens von dessen oberen: Totpunkt zu seinem unteren Totpunkt eine Verschiebung

03.03.77

- ■■-- ,y

GULF ά WESTERN MANUFACTURING COMPANY I Gl 146 Π '

- 4 - j

des Werkzeuges aus seiner eingefahrenen in seine ausge- .-[

zogene Stellung zur Folge hat und daß das Zurückfahren j

des Schlittens zu einer Verschiebung des Werk zeuge β aus \

seiner ausgezogenen Stellung in seine in den Schlitten ;;

eingeschobene Stellung führt. f

Das Ausziehen und Einschieben des Werkzeuges im Schiit-

ten wird vorzugsweise hydraulisch mit einer Puapeinrich- j

tung bewirkt, die durch die Bewegung des Schlittens ge- 1

genUber dem Pressenrahmen betätigt wird· Ein solcher hy- f

draulischer Antrieb des Werkzeuges ermöglicht den Ein- ,'

bau einer überlastsicherung im Hydraulikkreis In Abhän- %

gigkeit von einem Anstieg im Flüssigkeitsdruck im Hy- ;;■ draulikkreis, der aus einer Überlastung des Werkzeuges
während des von ihm durchgeführten Ziehvorganges her-

rührt. J:

Ein be sonde rej Merkmal der Erfindung besteht darin, daß t

der hubbewegliche Schlitten einer Metallbearbeitungs- j

presse mit einem Werkzeugträger versehen wird, der In ''

Richtung der Schlittenbewegung gegenüber dem Schlitten >

ausfahrbar und einfahrbar ist. ;

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Auszieh- und Einschubbewegung des Werkzeugträgers im '· Schlitten Jeweils gleichlaufend mit der Vorschub- und _; Rücklaufbewegung des Schlittens gegenüber dem Pressenbett. Hierbei ist es besondere zweckmäßig, wenn der
Werkzeugträger in Abhängigkeit von der Bewegung des
Schlittens bei dessen Hub betätigt wird.

Nach eine» weiteren Merkmal der Erfindung kann der Wezk zeugträger zweckmäßig hydraul!seh von einer Pump- :■

oder Verdrängereinrichtung betätigt werden, die von '$

dem Schlitten angetrieben wird· J

'·· " ΓΠ 77

OULF * IBSTBRN MANUFACTURING COMPANY Ol 146

Di· Mehretation-Metallbearbeitungepresee nach der Erfindung hat den Verteil, (UB TmI jedem Sohlittenhub zwei oder mehr Bearbeitungsverginge durchgeführt virdm können, von denen wenigsten· eine eine Zie&bearbeitung 1st, welche einen Yerkseughub erfordert, der größer ist als der Schlittenhub· Bin weiterer Verteil liegt darin, daß dar Schlitten dar MetallbearbeltungspresBe mindestens ein Metallbearbeituagswerkzeug tragt, daa einen da« Sohlittenhub enteprechenden Bali hat und daß dar 3ch3.ittan »inderteas ein «ucätxliehee ¥erka»ug XXr Metallbeariaaitung tragt, welche β aus dam Schlitten ausziehbar und in diesen zuiOokfahrtoar ist und hierdurch einen lungeren Hab hat als dar Schlitten.

Hit dar Erfindung ist es aöglich, die Produktionsleistung zu steigern und die Ausrüstung, die benötigte Haschinangrtndfl&ehe und dan Personalbedarf bei der Produktion eines Metallartikel* su verringern, die Bindeβtens eine vorbereitende, fortgebende Bearbeitung und einen daran ansohliefienden Ziehvorgang umfaßt.

Weitere Merkmale und Vorteile ergaben sich aus der nachfolgenden lesehrelbung einer bevorzugten Ausführungsferm dar Erfindung, die anhand dar baigefügten Zeichnungen erläutert wird· Ss zeigtt

Fig. 1 eine Mehrstation-MeiaUbearbeitungspresfte ait einem ausfahrbaren und lurüeksiehbaren

Ziehstempel, dar am Praeeenschlltten befestigt in% nach der Erfindung in einer Vorderansicht,

Pig· 2 dia Bearbeitungsstationen der Presse in

einer Stirnansicht in vergröBertem Maßstab,

7632459 03.03.77

GULF & WESTBRN MANUFACTURING COMPANY
Gl 146

Fig. 3 dl· Betätigungseinrichtung für den aus- und einfahrbaren Ziehstempel in ein*m Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2,

Figo 4 die hydraulische Pump- oder Verdrängereinrichtung JCUr Hydraulikflüssigkeit zum

Antrieb der Betätigungseinrichtung für das aue- und einfahrbare Ziehwerkzeug in einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2,

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Hydraulikkreises für die Verdrängervorrichtung

für die Hydraulikflüssigkeit und für die Betätigungseinrichtung des Ziehwerkzeuges und

Fig. 6 eine graphische Darstellung, welche die gegenseitigen Verschiebungen des Schlit

tens und des aus- und einfahrbaren Stanzwerkzeuges während ein»s Arbeitszyklus der Presne zeigt.

In Fig· 1 ist eine Metallbearbeitungspresse mit mehreren Stationen zum Herstellen von Artilleriegeschossen aus einem Stahlbarren dargestellt. Die Presse besteht aus *inem Maschinenitfl'"^>^^w mit einem Maschinenbett 10, Ständern 12 und einem oberen Querhaupt 14. Der Pressenschlitten 16 ist in an sich bekannter Weise im Maschinenrahmen in vertikaler Richtung hubbeweglich gelagert. Der Schlitten bewegt sich von seines oberen Totpunkt zu seinem unteren Totpunkt in Richtung auf das Maschinenbett 10» wobei der Abstand zwischen der oberen und unteren Totlage die Länge des Sohlittenhubes bestimmt. Der Schlitten 16 kann mechanisch oder hydraulisch ange-

Π η ·--. t\ r — ·>

. Ki-j '.>■{ Jv/ jo.ud.Tl

GULF & WESTERN MANUFACTUEaNO COMPANY Gl 146

trieben sein» Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird er durch einen mechanischen Pres senge triebe zug angetrieben. Die Einzelteile eines solchen Getriebezuges und seine Verbindungen untereinander und mit dem Schiitten sind bekannt und für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlich. Sie sind deshalb i~i einzelnen nicht dargestellt und beschrieben·

Der Schlitten 16 und das Maschinenbett 10 trugen mehrere Stempel und i?jnen zugeordnete Qesenke» die oei Jeder Schlittenbewegung zusammenwirken und einen Bearbeitungsvorgang an einem zwischen ihnen angeordneten Werkstück ausführen· Bei der Herstellung von Artilleriegeschossen bestehen die Werkzeugpaare aus am Schlitten 16 befestigten Kalibrier-, Aufweit- und Lochstempeln 18 bzw· 20 bzw. 22 und entsprechenden Kalibrier-» Aufwelt- und Lo enge senken 24 bzw. 26 bzw· 28, die darunter und mit den Stempeln fluchtend im Pressenbett montiert sind· Die Stempel 18, 20 und 22 sind am Schlitten 16 derart befestigt, daß sie sich zusammen mit diesem in Richtung auf das Bett und von diese« wieder zurück bewegen, daß sie sich aber gegenüber dem Schlitten in de seen Hubrichtung nicht bewegen kennen* Infolgedessen führen die Stempel 18, 20 und 22 Hübe aus, die demjenigen des Schlittens entsprechen.

Nach der Erfindung gehört zu <*«n Werkzeugpaaren ein am Schlitten 16 montierter, ausfahrbarer und einziehbarer Ziehet«pel 30 und eine unter diesem auf dem Preaaenbett angeordnete Ziehmatrize JZ, Der Ziehstempel 30 ist im Schlitten 16 derart montiert, daß er sich mit diesem hin- und herbewegt und zusätzlich eine Hubbewegung gegenüber dem Schlitten 16 zwischen einer eingezogenen und ausgeschobenen Stellung in Richtung auf das Pressenbett 10 und wieder zurück ausführt· Mehr im einzelnen heißt

3.03. Tl

GULF & WESTERN MANUFACTURING COMPANY Gl 146

dies, daß der Ziehstempel 30 bei 4er Vorschubbewegung des Schlittens 16 in Richtung auf das Preesenbett 10 aus dem Schlitten ausgefahren und während des RUckhubee des Schlittens in diesen eingezogen wird.

Um diese Verschiebungen des Ziehstempels zu erreichen, ist der Schlitten 16 mit einer hydraulisch betätigten Stempel-Hubvorrichtung 34 versehen. An dem Schlitten und dem Pressenrahmen ist ferner eine hydraulisch? Pump- oder Verdrängereinrichtung 36 für Hydraullkflüssigkeit angeordnet, welche die Hubvorrichtung 34 in Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung des Schlittens 16 betätigt. Wie man im folgenden noch erkennen wird, stehen die Vorrichtungen 34 und 36 in einer derartigen Flüssigkeitsleitungsverbindung miteinander, daß während der Abwärtsbewegung des Schlittens 16 Druckmedivni in die Stempelbetätigungseinrichtung 34 gepumpt wird, ua den

Stempel 30 aus seiner zurückgezogenen Stellung ins Schilt— xen in seme ausgesciiu ueue ο teilung üu uxuun.cn. xij Iieher Weise pumpt die Vorrichtung 36 während der Aufwärtebewegung des Schlittens Druckmedium derart in die Betätigungsvorrichtung 34, daß der Stempel 30 aus seiner ausgeschobenen Stellung in den Schlitten zurückgezogen wird.

Zur Herstellung von Artilleriegeschossen mit der aoweit beschriebenen Presse wird diese mit einer geeigneten Werkstückfördereinrichtung 38 versehen, welche Werkstückbecher 40 aufweist. Ein Werkstück oder ein zu verformender Barren wird mit Hilfe einer geeigneten Zuführvorrichtung 42 in einen Becher 40 eingeführt und der Förderer schiebt die Becher 40 dann absatzweise im Zusammenspiel mit der hin- und hergehenden Bewegung des Schlittens 16 von einer Bearbeitungsstation zur nächsten.

^Ίο324ο3 03.03.77

GRJLF & HESZEIQf MAIfUFACTURING COMPANY Gl 146

Di· an jeder Station ausgeführt· formgebende Bearbeitung irt in Fig. 2 dargestellt und man erkennt, daß die Matrizen 24» 2Ö und 28 Auswurfeinrichtungen aufweisen, welohe ein ve rf ο rotes Werkstück wieder naeh oben auf die Höhe des entapreoben den Beehere 40 transportieren, welcher es zur ntohsten Bearbeitungsetation veltersohiebt. Die Ausbildung und Wirkungsweise soldher Auswerfer sind bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

In der Ziehstation wird das Werkstück beim Durchziehen mit dem Ziehstempel 30 durch die Ziehmatrize 32 in die Länge gezogen und verjungt. Das gezogene Geechoß wird dann Ober eine Schurre 44 od.dgl. aus der Presse ausgetragen.

Wie welter oben beschrieben wurde, wird der Ziehstempel 30 gegenüber dem Schlitten 16 während dessen Abwärtsbewegung ausgeschoben und hat hierdurch einen Hab. der linger 1st als der Schlittenhub. Hieraus erkennt man., daß es durch diesen längeren Hub mOglloh ist, den Zieh-Yorgang gleichzeitig mit den Klassler*, Aufwelt- und Lochvorgängen durchzufahren, weleh* von den Stempeln 18, 20 und 22 mit Hubbewegungen ausgeführt werden, welche dem Schlittenhub gleich sind.

Wie üb s* besten aus Fig. 3 erkennt, besteht die Stompolbotätig svrchtung 34 aas einem Zylinder mit doppeltwirkendem Kolben· Der Zylinder 46 wird von einem zylindrischen Gehäuse 48 gebildet, das an einer Tragplatte 90 angeschweiet oder auf andere Welse befestigt ist, mit der der Zylinder auf dem Fressen sohl 1 tten 16 derart montiert ist, daJ er sieh zusammen mit diesem auf· und nieewegen kann. Bio Tragplatte 90 hat eine

e öffnung 92» welche mit der TnrtenfHüghe des

Zylindergehäuses 48 fluchtet und zusammen mit dieser

7632453 03.03.77

OULF & WESTERN MANUFACTURING COMPANY ΟΙ 146

eine zylindrisch· Kammer bildet, deren inneres Ende durch die Stirnwand 54 d·· Gehäuses 48 abgeschlossen ist. Das äußere Ende der Zylinderkammer wird von einer mit einer öffnung versehenen Platte 56 gebildet, die an der Tragplatte 50 angeschraubt oder auf andere Weise befestigt ist·

Zu der Stempelbetätigungevorriohtung 34 gehört ferner ein Kolben, mit einem im Zylinder 46 koaxial angeordneten Plunger 58, dessen inneres Ende 60 mit einer Dichtung 62 versehen ist und in der Zylinderkammer einen Kolbenkopf bildet· Das äußere, werkzeugtragende Ende 64 des Plungers 58 ist mit dam Ziehstempel 30 auf eine weiter unten noch näher beschriebene Welse verbunden· Das äußere Ende 64 des Plungers 58 erstreckt sich durch die Öffnung in der Platte 56₉ die mit einer geeigneten Dichtung oder Packung 66 den Plunger 58 abdichtend umgibt.

Das innere Ende 60 des Plungers 58 ist in der Zylinderkammer zwischen einer Druckmittelleitung 68 in der Stirnwand 54 und einer Druckmittelleitung 70 in der Tragplatte 50 hin- und herschiebbar· Hieraus erkennt man, daß durch die Leitung 68 in die Zylinderkammer eingeleitete Hydraulikflüssigkeit den Kolben 58 gegenüber dem Schlitten 16 nach unten verschiebt und daß der Kolben 58 gegenüber dem Schlitten 16 nach oben verschoben wird, wenn Hydraulikflüssigkeit durch die Leitung 70 in die Zyllndferkammer eingeführt wird·

Der Ziehstempel 30 liegt zum Kolben 58 koaxial und kann am äußeren End· 64 des Kolbens auf jede geeignete Welse derart befestigt werden, daß er sich mit diesem auf- und abbewegt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel

r, .λ f —
-· J i: ■->

J 3. Ud. //

GULF & WESTERN MANUFACTURING COMPAMTi* 11 146

- 11 -

ist der Ziehstempel 30 am Kolben 53 vermittels einer Werkzeug-Wechseleinrichtung 72 befestigt, die im folgenden noch näher beschrieben werden wird.

Wie veiter oben erwähnt, pumpt die Hydraulikflüssigkeit-Verdrängerelnrlchtung 36 Druckmittel zur Stempelbetätigungsvorrichtung 34, um den Ziehstempel 30 aus dem Schlitten heraus- oder in diesen zurückzuschieben. Wie man am besten in Fig. 4 erkennt, besteht die HydraulikflUssigkeit-Pumpvorrichtung 36 auis einem Zylinder mit doppeltwirkendem Kolben, dessen Zylinder 74 am Schlitten 16 befestigt ist und sich mit diesem bewegt. Der Kolben der Verdrängereinrichtung 36 besteht aus einer mit dem Zylinder 74 koaxialen Stange 76, deren oberes Ende 77 in den Zylinder 74 eingreift und deren unteres Ende 78 am Pressenbett 10 des Pressenrahmens befestigt ist; Das ob#r« Is4e 77 der Stange trägt eine

det. Das untere Ende 76 der Stange ist an einem Postament 82 angeschraubt oder auf andere Weise befestigt, welches seinerseits am Pressenbett festgeschweißt oder sonstwie befestigt ist.

Das obere Ende des Zylinders 74 ist mit einer Druckmittel-Durchflußöffnung 84 und das untere Ende des Zylinders ist mit einer Druckmittel-Durchflußöffnung 86 versehen. Die Kolbenstange 76 durchdringt eine Lochplatte 88, die am unteren Ende des Zylinders Th befestigt ist. Die Öffnung der Lochplatte ist mit einer Dichtung 90 ausgekleidet, welche die Kolbenstange 76 abdichtend umgibt.

ji 30 Da der Zylinder 74 am Schlitten 16 befestigt ist und

sich mit diesem bewegt, erkennt man, daß der Zylinder-

■ Oo ::.^!T.Jj ü j. UO. 7/

GULF & VIESTERN MANUFACTURING COMPANY Gl 146

hub ebenso groß ist wie der Schlittenhub. Da ferner die ; Kolbenstange 76 gegenüber dem Pressenbett unbeweglich

ist, erkennt man, daß die Kolbenstange vom Pressenbett 10 aus eine solche Länge hat, daß der Kolbenkopf sich im Zylinder befindet, wenn sich der Schlitten in seiner obersten Stellung befindet und daß der Zylinder 74 so lang ist, daß sich der Zylinder gegenüber dem Kolbenkopf um einen Betrag verschieben kann, welcher dem Schlittenltub entspricht.

Wie im folgenden noch näher beschrieben worden wird» hat die Abwärtsbewegung des Schlittens 16 in Richtung auf das Pressenbett zur Folge, daß die Hydraulikflüssigkeit im Zylinder 74 durch die Durchflußleitung 84 aus dem Zylinder verdrängt wird, während ein Aufwärts- oder Rückhub des Schlittens 16 zur Folge hat, da5 Druckmittel im Zylinder aus diesem durch die Ausflußöffnung 86 herausgedrückt wird«

Wie in Fig. 2 erkennbar, ist die Druckmittel-Durchflußöffnung 84 des Zylinders 74 der Druckmittel-Pump- oder -Verdrängereinrichtung 36 durch eine Druckmittelleitung 92 mit der DurchflußÖffnung 68 des Zylinders 46 der Werkzeugbetätigungsvorrichtung 34 verbunden. Außerdem ist die Durchflußöffnung 86 des Zylinders 74 über eine Druckmittelleitung 94 mit der Durchflußöffnung 70 des Zylinders 46 verbunden· Wenn sich der Schlitten 16 gegenüber dam Pressenbett in seiner obersten Stellung befindet, nimmt der Plunger 58 der Werkzeugbetätigungevorrichtung 34 im Zylinder 46 seine eingezogen· Stellung ein, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Die Kolbenstange 76 der Druckmittel-Verdrängervorrichtung 36 befindet sich dann in ihrer aus dem Zylinder 74 ausgefahrenen» in Fig. 4 dargestellten Lage. Bei dieser Stellung der

Β;Ρ4ο8 03.03.77

OULF & WESTERN MANUFACTUiONO COMPANY ΟΙ 146

einzelnen Komponenten fallt dl· Hydraulikflüssigkeit den Zylinderraum unter dem Kolbenkopf des Plungers 58 und über de» Eolbenkepf der Kolbenstange 76· Infolgede »sen vlrd dor Zylinder 74 bei einer Abwärtsbewegung des Sehlitten· 16 gegenüber der Kolbenstange 76 verschoben und pumpt Druckflüssigkeit 4h*roh die Durch— fluBleitung Hk und die Leitung 92 in die Zuflufileitung 68 des Zylinder· 46· Hierdurch wird der Plunger 58 verschoben und der Ziehstempel 30 während der AbwUrtsbewegung de· Sehlitten· ausgefahren. Gleichzeitig wird die unterhalb de· Kelbenkopfes de· Plunger· 58 befindliche Druckflüssigkeit durch die Durchflußleitung 70 und die Leitung 94 in die Leitung 86 unterhalb de· Kolbenkopfeβ der Kolbenstange 76 gedrüekt·

Wenn der Sehlitten 16 en Ende »eine· Hube· angelangt ist, 1st der Ziehstempel 30 voll an· de» Sehlitten ausgefahren und die Hydraulikflüssigkeit füllt den Zylinderraum oberhalb de« Kolbenkopfe· de· Plunger· 58 und unterhalb des Kolbenkopfes der Kolbenstange 76· Venn der Sehlitten 16 nun «eine Bewegung umkehrt, wird der Zylinder 74 gegenüber der Kolbenstange 76 aufwartsgesohoben, wobei Hydraulikflüssigkeit durch die Leitungen 86» 94 und 70 in den Zylinder 46 gepuapt wird, tut den Plunger 58 xu verschieben und hierdurch den Ziehstempel 30 wieder in seine eingesogene Lage ni bringen· WÄhrend dieses Vorgänge· wird die Hydraulikflüssigkeit oberhalb des Kolbenkopfes des Plungers 58 durch die Leitung 92 in den Zylinderraum oberhalb de· Kolbenkopfes der Kolbenstange 76 gedrückt. Venn der Schlitten 16 das obere !Ende seines Hubes erreicht, befinden sich die einseinen Teile wieder in den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Stellungen·

Man erkennt, daß der Ziehetempel 30 sich zusammen mit

7832453 03.03.77

GULF * WESTERN MANUFACTURING COMPANY Gl 146

dem Schlitten und relativ zu diesem in Richtung der Schlittenbewegung derart verschiebt, daß der Hub des Ziehstempels 30 grö8er ist als der Hub des Schlittens. Hierdurch ist es möglich, einen Tiefziehvorgang gleichlaufend mit den Formbe&rbeitungsvorgängen auszuführen, die von den Stempeln 18, 20 und 22 ausgeführt werden, deren Hub dem Hub dos Schlittens 16 eatspricht.

Dia auf den Schlitten 16 durch den Ziehstempel 30 während des Ziehvorganges ausgeübte Kraft wird in vorteilhafter Weise dadurch ausgeglichen, daß auf der der Stempelbetätigungsvorrichtung 34 gegenüberliegenden Seite des Schlittens die Druckmitta1-Verdrängereinrichtung 36 angeordnet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel geht die vertikale Mittellinie der Presse durch den Aufweitstempel 20 und die Achsen der Vorrichtungen 3- und 36 sind vorzugsweise symmetrisch zur Mittelachse dr-r Presse.

Fig· 5 zeigt schematisch den Hydraulikkreislauf für die vorstehend beschriebene Stempelbetätigung in Abhäufigkeit von der Schlitten verschiebung. Hierbei sind die einzelnen Teile der VerkzeugbetätlgungsYorrlohtung und der DruckflUseigkeit-Verdrängereinrichtung mit den gleichen Bezugszeichen vemehen, wie sie oben ic Verbindung mit den Fig. 3 und 4 der Zeichnung verwendet wurden· Aufler den oben erwähnten Hydraulikleitungen 92 und 94 gehört zum Hydrauliksystem ein Akkumulator 96 für unter Druck stehend» Hydraulikflüssigkeit und eine Niederdruck-Motorpumpe 96 zum Speisen des Systems mit Hydraulikflüssigkeit von einem Reservoir 100 aus. Die Leitung 92 1st mit einem zum Reservoir 100 führenden Überdruckventil 102 und die Leitung 94 mit einem zum Reservoir 100 führenden überdruckventil 104 versehen.

"■⁷S32η"ö:-" J3.03.77

GULF & WESTERN MAiil'5¹ ACTURING COMPhWY Gl 146

Die Entspennungaventile 102 und 104 stellen einen überlastschutz für die Presse und den aus- und einfahrbaron Stempel während des Vorschubes und Rückhubes der Schlittenbewegung gegenüber dem Pressenbett dar. Wenn hierbei der Ziehstempel 30 während der Abwärtsbewegung des Schlittens und der hieraus resultierenden Ausfahrbewegung des Stempels gegenüber dem Schlitten auf einen Widerstand trifft, bewegt sich der Zylinder 74 zusammen mit dem Schlitten weiter und pumpt Druckflüssigkeit in das obere Ende des Zylinders 46« Der Widerstar £ gegen die Bewegung des Stempels mit und relativ zu dem Schlitten erzeugt einen überdruck in der Druckleitung 92. Infolge dieses Überdruckes öffrst sich das Entspannungsventil 102 und IaBt Druckflüssigkeit aus der Leitung 92 in den Vorratsbehälter 100 fließen₀ Der Druckabfall in der Leitung 92 und im Zylinder 46 ermöglicht eine Relativbewegung zwischen Zylinder 46 und Plunger 58 in Richtung des Rückhubes des Stempels während der Vorschubbewegung des Schlittens 16,

FoUte in ähnlicher Weise der Stempel 30 während des Rückhubes des Schlittens und der sich hierbei vollziehenden Sinschubbewdgung des Stempels der Stempel 30 auf Widerstand stoßen, bewegt sich der Zylinder /4 zusammen mit dem Schlitten und pumpt weiterhin Druek- flüssigkeit durch die Tötung 94 in uen Zylinderraum unterhalb des Kolbenkopfes des Plungers 58. Der Widerstand gegen die Bewegung des Plungers 56 erhöht deshalb den Flüssigkeitsdruck in der Leitung 94. Wenn dieser Flüssigkeitsdruck eine vorherbestimmte Höhe überschreitet, öffnet sich das Ventil 104 und läßt Druckflüssigkeit aus der Leitung 94 in den Vorratsbehälter 100 fließen. Der Druck in der Leitung 94 und im Zylinder 46 fällt hierdurch ab und ermöglicht eine Relativbewegung

Ί Q '->

ü 3.03. TI

GULF & WESTERN MANUFACTURING COMPANY Gl 146

zwischen dem Zylinder 56 und dem Plunger 58 in Ausschubrichtung des Stempels 58 während des Rückhubes des Schlittens.

Es ist natürlich klar, daß die Druckbegrenzungsventil· 102 und 104 zum Betätigen geeigneter Steuervorrichtungen verwendet werden kunmen, welche die Presse stillsetzen oder irgendeine andere geeignete Sicherheitsfunktion in Abhängigkeit vom Auftreten eines solchen Uberlastungsfalles einleiten.

Bei der Herstellung großer Stahlge echo see durch ein.

Formgebungsverfahren mit ein&r MehrStationenpresse werden die Stempelwerkzeuge sowohl durch Reibung beim Einwirken auf das Werkstück als auch durch wärmeübertragung von dem anfänglich heißen Knüppel oder Werkstück eufgeheizt. Es ist deshalb wünschenswert, die Werkzeugetempel zu kühlen und die werkzeuge zwischen ihrem aufeinanderfolgenden Einwirken auf die Werkstücke zu schmieren· Wechsel-Vorrichtungen, welche der Wechselvorrichtung JZ ähnlich sind, die weiter oben im Hinblick auf die Befestigung des Stempels 30 am Plunger 58 der Betätigungseinrichtung 34 erläutert wurde, erleichtern die Kühlung und Schmierung der Stempel· Man erkennt dies aus der nun folgenden Beschreibung der Wechselvorrichtung 72, die in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt ist«

Die Wechselvorrichtung 72 besteht aus einer Trägerplatte 110, die am äußeren Ende 64 des Kolbens 58 befestigt ist. Das Kolbenende 64 ist mit einer ringförmigen Ausnehmung 64a versehen, welche einen Kopf 64b bildet, der in eine Ausnehmung 112 in der Trägerplatte 110 eingreift. An der Trägerplatte 110 ist ein Haltering 114 beispielsweise mit Bolzen befestigt, um die

3 3.03.77

QULF & WESTERN MANUFACTURING COMPANY Gl 146

- 17 -

Trägerplatte und den Plunger 58 miteinander zu verbinden. Dl· Trägerplatte 110 ist hierdurch alt den Plunger 58 gegenüber dem Sehlitten 16 hubbeweglich. Um ein· Verdrehung «wischen der Trägerplatte 110 und des Zylinder 46 su vermeiden, ist dl· Tragplatt· 50 alt Ftthrungsbuohaen 118 und die Trägerplatte 110 alt Funrungsstangen 120 versehen, welche in den Buchsen 118 gleiten können·

Zu der wechselvorrichtung 72 gehurt auBerdea ein Weohselschlitton 122, der von der Platt· 110 gehalten wird und der quer zur Achse des Kolbens 58 hin- und herverschiebbar ist« Sine aus einea hydraulischen Zylinder alt doppeltwirkende». Kolben bestehende Betätigungsvorrichtung 124 1st stuf der Trägerplatte 110 montiert· Zu ihr gehurt eine Kolbenstang· 126, dl· an dem nrechselsehlitten 122 befestigt ist und diesen hin- und herschiebt· Man erkennt, daß eine nicht näher dargestellte Hydraulikflüssigkeit·-

mi nA. i

benen «eise hin- und her schieben.

In den Veehselschlitten 122 sind zwei alt diesem verschiebbar· Verkzeug-BefeetigungsbUchaen 128 befestigt und die hin- und hergehend· Bewegung des Yechselsohlittens 122 bringt abwechselnd die Sachsen 128 koaxial zu diesem unter den Kolben· Bei dea dargestellten AusfUhrungebeispiel hat Jede Büchse 128 «in Innengewinde, welches das obere Sud· eines «ugehörigen Stempelwerkmeuges 30 bzw· 30a aufnimmt· Die Stempel 30 und 30a sind identisch und ihr äußeres End· ist mit einem AuB«ng»wind· zum Verbinden mit den Büchsen 128 versehen· Außerdem liegt der

Kolbenplunger 58 koaxial zu dea Ziehring 32 auf dem

Pressenbett, wobei der in Fig. 3 unter dea Kolbenplunger 58 befindliche Stempel 30 bei der Auf- und Abbewegung des

763245S 03.03.77

OULF & WESTER« MANUFACTURING COMPANY Ol 146

Pressenschxittens 16 mit dem Ziehring zusammenwirkt.

Für die KUhlung und Schmierung der Stempel sind auf dem Presaenbett 10 an der Ziehetation und auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Ziehmatrize 32 zwei nicht näher dargestellte, oben offene Flüssigkeitsbehälter oder Tauchtanks angeordnet. Mit Rücksicht auf die Stellung des in Fig. 3 dargestellten Wechselschlittens 122 ist einer der Tauchtanks unter dem Stempel 30a und der andere rechts vom Stempel 30 in eine» Abstand angeordnet, welcher der Stellung des Stempele 30 entspricht, nachdem der Wechselschlitten 122 nach rechts in jene Position geschoben worden ist, in welcher der Stempel 30a sich unter dem Kolben 58 befindet. Während des Betriebes der Presse, bei dem die Stempel 30 und 30a die in Fig. 3 gezeigt» Stellung einnehmen, fluchtet der Stempel 30 axial alt dem Ziehring 32 und wirkt während der Abwärtsbewegung des Schlittens 16 mit diesem zusammen, um die Bearbeitung an einem dazwischen angeordneten Werkstück durchzuführen. Gleichzeitig taucht der Stempel 30a in den daneben angeordneten Tauchtank ein und wird durch die darin enthaltene Flüssigkeit gekühlt und geschmiert· Nach der Aufwärtsbewegung des Preseenschlittens wird der Wechselschlitten 122 betätigt, der die Stempel 30 und 30a seitlich nach rechts verschiebt, wodurch der Stempel 30a mit dem Ziehring 32 und der Stempel 30 mit dem zweiten Tauchtank neben der Ziehstation in eine Flucht gebracht wird. Die sich anschließende Abwärtsbewegung des Schlittens 16 bewirkt dann, daß die Bearbeitung von dem Stempel 30a ausgeführt wird, während der Stempel 30 gekühlt und geschmiert wird.

Obgleich die Wechselvorrichtung 72 im einzelnen nur in

⁷S3?45S G3.03.77

GULF & WESTERN MANUFACTURING COMPANY Gl 146

Verbindung mit den Ziehstempeln 30 und 30a dargestellt und beschrieben wurde, sind auch jeweils zwei Stempel 18, 20 und 22 mittels funktionell ähnlicher Wechselvorrichtung«!, die in den Fig. 1 und 2 ganz allgemein mit den Bezugszeichen 72a, 72b und 72c bezeichnet sind, λά Pressenscnlitten 16 montiert. Infolgedessen sind an Jeder Bearbeitungsstaion zwei identische Stempel vorgesehen, die nach der Darstellung in den Fig. 1 und 2 hintereinander angeordnet sind»

Ferner erkennt man, daß Jede Bearbeitungsstakion mit zwei Tauchtanks versehen ist, welche in der weiter oben anhand der Ziehstation beschriebenen Weise angeordnet sind und arbeiten»

Während ein solcher Wechsel von zwei Werkzeugen an Jeder Pressenstation für den vorherbeschriebenen Zweck bei der Herstellung von großen Geschossen wünschenswert ist» ist es doch auch klar, daß eine Wechselvorrichtung für die Konstruktion und Wirkungsweise der Werkzeugbetätigungsvorrichtung 34 zur Axialverschiebung des Ziehstenpels 30 zwischen einer ausgezogenen und eingeschobenen Stellung gegenüber dem Schlitten 16 nicht notwendig ist·

Bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird die Presse mechanisch angetrieben und ist mit einer Schlittenkurbel versehen, deren Jede Umdrehung einem Arbeitszyklus der Schlittenverschiebung zwischen dem oberen und dem unteren Totpunkt entspricht· Der Schlitten hat einen Hub von 122 cm. Demzufolge haben auch die Kalibrier-, Aufweit- und Lochstempel Jeder einen Hub von 122 cm. Ebenso hat der Zylinder 74 der Druckflüssigkeit-

¹⁷632455 03.03.77

GULF & WESTERN MANUFACTURING COMPANY Gl 146

Verdrängungsvorrichtung 36 einen Hub von 122 cm. Der Zylinder 46 der Stempelbetätigungevorrichtung 34 hat eine üuerschniitsfläche, die annähernd doppelt so groß ist wie die Guerschnittsflache dee Zylindere 74 der DiTickflUssigkeit-VertLrängungsvorrichtung 36, während der Ziehstempel 30 einen Hub von annähernd 61 cm gegenüber dem Pressenschlitten 16 hat und einen Gesamthub von annähernd 183 cm während der Bewegung des Pressenschlittens auf seiner Hubstrecke ausfuhrt. Die hydraulische Pumpvorrichtung zum Ausschieben und Einziehen des Ziehstempels in den Pressenschlitten ist so ausgebildet, daß die Vorwärts- und Zurückbewegung des Pressenschlittens und des Ziehstempels miteinander gleichzeitig und in gleicher Richtung gegenüber dem Pressenbett vor sich gehen. Diese Beziehung ist in der graphischen Darstellung in Fig. 6 dargestellt, welche die Verschiebekurven des Schlittens und des Stempels während einer vollständigen Umdrehung der Schlittenkurbel zeigen.

Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit der Herstellung von Geschossen in einer Hehrstationstempelpresse erläutert wurde, erkennt man doch aus der vorhergehenden Beschreibung, daß die Anordnung eines ausziehbaren und einfahrbaren Werkzeuges auch bei anderen Pressenkonstruktionen und für die Herstellung anderer Erzeugnisse als Geschosse anwendbar ist und wobei ein Werkzeughub erforderlich ist, der größer ist als der von dem Pressenschlitten hervorgebrachte Hub. Man erkennt ferner, daß für das Ausfahren und Zurückziehen des Werkzeuges im Schlitten andere Einrichtungen als die bevorzugte hydraulische Dru ^flüssigkeitspumpe verwendet werden können. Insoweit könnten beispieleweise sowohl andere hydraulisch· Puapeinrichtungen als auch mechanische Vorrichtungen vorgesehen werden, um die

03.03.77

& WESTBIW MANUTACTURINa COMPANY

Ol 146 '

- 21 -

Auefahr- und Einfahrbewegungen das Werkzeuges gegenüber dem Schlitten hervorzubringen·

In bezug auf die offenbarte hydraulische Pumpeinrichtung erkennt man, daß verschiedene Proportionalitatsverh altniese zwischen den Querschnittsflachen der Zylinder 46 und 74 eingesetzt werden kennen, um für den Hub des aus- und einfahrbaren Werkzeuges verschiedene Längen, zu erreichen· Mam erkennt ferner» daß mit einem vorhandenen Sehlitten mehr als ein aus- und einfahrbarer Werkzeugträger verwendet werden kann und daß solche zusätzlichen Werkzeugträger dazu dienen kunnen, daß ein entsprechende β Werkzeug einen Hub aufweist, der gleich oder verschieden von dem Hub des ersten Werkzeuges ist. Darüber hinaus sind zahlreiche Abwandlungen und andere Ausführungeformen möglich, ohne daß der Rahmen der Erfindung hierdurch überschritten wird·

7632459 03.03.77

Claims (11)

Reg.-Nr. G 76 32 459.9 I Gl 146 1 Köln, den GULF & WESTERN MANUFACTURING »!«.„-„,ι»,, 6.12.1976 COMPANY he/pa Schutzansprüche ;

1. Presse zur Metallbearbeitung mit einem über einem Maschinenbett angeordneten Maschinenrahmen, in welchem ein Pressenschlitten gegenüber dem Maschinenbett hubbeweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Pressenschlitten (16) ein mit diesea hubbeweglicher Werkzeugträger (110) angeordnet ist, der seinerseits gegenüber dem Pressenschlitten (16) derart hubbeweglich ist, daß der Schlittenhub und der Werkzeugträgerhub gleichgerichtet sind und daß ein Antrieb für die hin- und hergehende Bewegung des Pressenschlittens

(16) und ein Antrieb (34, 36) für die Hubbewegung des Werkzeugträgers (110) gegenüber deir Pressen^ohlitten (16) vorgesehen sind.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (34, 36) für die Hubbewegung des Werkzeugträgers (110) mit dem auf- und niedergehenden Pressenschlitten (16) in Antriebsverbindung steht.

3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die Hub- und Senkbewegung des Pressenschlittens (16) und der Antrieb für die Hub- und Senkbewegung des Werkzeugträgers (110) derart miteinander gekoppelt sind, daß die Schlittenbewegung und die Werkzeugträgerbewegung gleichzeitig vor sich gehen.

7632459 03.03.77

GULF & WESTERN MANUFACTURING COMPAf]Y

Gl 1Ί6

_ 2 —

4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (110) mindestens einen aus- und einfahrbaren Stempel (30) trägt und daß die Vorrichtung (34) zum Ein- und Ausfahren des Werkzeugträgers (110) eine den Pressenrahmen und Schlitten verbindende Vorrichtung \$6) aufweist, welche den Stempel (30) vermittels des Schlittenhubes während der Bewegung des Schlittens auszieht und einschiebt.

5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpvorrichtung (36) einen Kolben (76) und einen Zylinder (74) aufweist, von denen der eine (74) am Pressenschlitten (16) und von denen der andere (76) am Pressenrahmen befestigt ist und die in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Pressenschlittens (16) relativ zueinander verschiebbar sind.

C Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zusätzlicher Werkzeugträger am Pressenschlitten (16) befestigt ist, welcher sich während des Schlittenhubes mit dem Schlitten bewegt und relativ zu diesem eine gegenläufige Bewegung in Richtung des Hubes ausführt.

7. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Zylinders (48) der Vorschubeinrichtung (34) größer ist als der Querschnitt des Zylinders (7h) der Pumpe (36).

8. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Vorschubeinrichtung

^632459 ü3.03.77

GULF & WESTERN MANUFACTURING COMPASS

Gl 146

— 3 —

(34) für den Werkzeugträger (110) gröber ist als der Hub des Schlittens (16).

9. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Werkzeugträger (110) gegenüber dem Pressenschlitten (16) während dessen Hubbewegung in dessen Hubrichtung und entgegen dessen Hubrichtung bewegbar ist.

10. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (48) der Werkzeug"träger-Vorschubeinrichtung eijuen etwa doppelt so grüßen Querschnitt hat wie der Zylinder (74) der Pumpvorrichtung (36).

11. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (74) der Pumpvorrichtung {3<o) und der zylinder (**ä) der werKzeugträger-Vorschubeinrichtung (34) etwa symmetrisch zur Mittellinie des Pressenschlittens (16) und gegenüberliegenden Seiten dieser Mittellinie angeordnet sind.

7S3245S 03.03.77