EP0590358A1 - Grossraumtransferpresse zur Bearbeitung von Blechteilen in mehreren Arbeitsstufen - Google Patents

Grossraumtransferpresse zur Bearbeitung von Blechteilen in mehreren Arbeitsstufen Download PDF

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EP0590358A1
EP0590358A1 EP93114243A EP93114243A EP0590358A1 EP 0590358 A1 EP0590358 A1 EP 0590358A1 EP 93114243 A EP93114243 A EP 93114243A EP 93114243 A EP93114243 A EP 93114243A EP 0590358 A1 EP0590358 A1 EP 0590358A1
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press
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output shafts
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Umformtechnik Erfurt GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/05—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work specially adapted for multi-stage presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/266—Drive systems for the cam, eccentric or crank axis

Definitions

  • the invention relates to a large-capacity transfer press for processing sheet metal parts in several work stages, the first of which is preferably designed as a drawing stage, with more than two pairs of press stands and with at least two press rams arranged one behind the other in the direction of passage.
  • a known large section press (DE-OS 38 27 985) of the type mentioned above contains separate rams, press tables and head pieces for each work step.
  • the press tables and head pieces for the adjacent work stages are connected to one another by common press stands and tie rods.
  • the press engines of the individual work stages are driven by a drive unit - consisting of drive motor, flywheel, clutch and brake - via a common pinion shaft.
  • a lack of this solution consists in the mutual influence of the individual working stages - in particular the drawing stage - by the elastic deformations of the press frame and the common pinion shaft under the loads when the tappet is placed on the subsequent stage or stages. Due to the springing of the press frame under load when the ram is placed in the next stage, the head pieces are lifted vertically and thus the sheet metal holder force is influenced during the drawing process. The elastic deformation of the pinion shaft leads to a briefly delayed movement of the ram of the drawing stage.
  • a known press system for the production of large sheet metal parts (DE 39 05 069) consists of several individual presses set up at a short distance from one another, the press tables and head pieces of which are connected to one another by separate press stands and tie rods and whose ram movement is picked up by a central press drive by means of a common shaft.
  • Each press contains only one stage. An empty level is provided in the stand area between two working levels.
  • Another disadvantage of the aforementioned devices is that in the event of an accident in a ram field of a large section press or a press in a press system, the entire device is idle until the fault is eliminated.
  • the invention is based on the problem of largely eliminating the mutual influence of the individual working stages, in particular the drawing stage, caused by a common shaft.
  • the press system should remain available for parts production in the event of an accident, with the exception of the failed ram field or the failed tool stage.
  • Claims 2, 4 and 5 relate to advantageous refinements for the arrangement of the transfer case.
  • the features of claims 6 and 7 allow flexible drive-side separation of a ram field or a press in the event of an accident.
  • each ram field or press contains two storage options. It is thus advantageously possible, depending on the technological requirements, to separate a different ram field or a different press against influence on the drive side by neighboring presses, by exchanging the toothed longitudinal shaft segment of the first bearing option for a toothless bridging shaft and inserting a toothed longitudinal shaft segment in the second bearing option.
  • the large capacity transfer press (Fig. 1) consists of a multi-part press frame, in which several plungers 1, 2 are arranged one behind the other in the direction of passage, of which the plunger 1 for the drawing stage and the plunger 2 for the subsequent stages are shown in the drawing.
  • Each plunger 1, 2 is assigned a separate press table 3, 4 and a head piece 5, 6, which are connected to one another via two pairs of press stands 7, 8 by prestressed tie rods 9.
  • the respectively adjacent press tables 3, 4 are connected to one another in the lower region of the table base by means of clamping screws 10 (FIG. 2).
  • the drive of the press - consisting of a motor 13 and a clutch-brake device 14 - is attached to one of the head pieces 5 at the end (FIG. 4) or is placed or inserted on or in one of the head pieces 5, 6 (FIG. 3) and connected to a transfer case 15.
  • the transfer case 15 contains two output shafts 16, 17; one of which - possibly via upstream gear stages 18 - is operatively connected to the eccentric wheels 19 of the tappet 1 of the drawing stage and the second is connected to the eccentric wheels 20 of the tappet 2 of the subsequent stages.
  • the transfer case 15 can also contain more than two output shafts 16, 17, which, for. B. are operatively connected to the plungers for further subsequent stages or the cam mechanism of the transfer device.
  • each case common bearing elements 21 and bearing caps 22 for mounting the output shafts 16, 17 and the upstream gear stages 18 of the press gears in or on the head pieces 5, 6 arranged (Fig. 5).
  • the output shafts 16, 17 of the transfer case 15 are made in several parts and the individual longitudinal shaft segments are each connected to one another via angle-compensating couplings 23.
  • the longitudinal shaft segments provided with toothings can be exchanged for toothless bridging shafts.
  • Each ram field or press is expediently provided with two mounting options for the longitudinal shaft segments, into which a toothed longitudinal shaft segment or a toothless bridging shaft can be used, depending on the respective technological requirements.

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Abstract

Bei einer bekannten Großraumtransferpresse der vorstehend genannten Art sind jeder Arbeitsstufe ein separater Stößel, Pressentisch und Kopfstück zugeordnet. Die Pressentische benachbarter Pressen sind mittels gemeinsamer Pressenständer und vorgespannter Zuganker mit den Kopfstücken verbunden. Die Triebwerke der einzelnen Stößel sind mittels einer durchgehenden Ritzelwelle mit einem gemeinsamen Antrieb verbunden. Ein Mangel dieser Lösung besteht in der gegenseitigen Beeinflussung der einzelnen Arbeitsstufen - insbesondere der Ziehstufe - durch die elastische Verformung der gemeinsamen Ritzelwelle und des Pressengestelles unter Belastung beim Aufsetzen des Stößels der Folgestufe bzw. der Folgestufen. Durch die neue Lösung sollen in erster Linie die durch die gemeinsame Ritzelwelle bedingten gegenseitigen Beeinflussungen der einzelnen Arbeitsstufen vermieden werden. Der Pressenantrieb weist ein Verteilergetriebe (15) mit mehreren Abtriebswellen (16,17) auf, welche - ggf. über vorgelagerte Zahnradstufen (18) - mit den Exzenterrädern (19,20) jeweils eines Stößels (1,2) bzw. dem Kurvengetriebe der Transfereinrichtung wirkverbunden sind. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Großraumtransferpresse zur Bearbeitung von Blechteilen in mehreren Arbeitsstufen, von denen die erste vorzugsweise als Ziehstufe ausgeführt ist, mit mehr als zwei Paar Pressenständern und mit mindestens zwei in Durchlaufrichtung hintereinander angeordneten Pressenstößeln gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Eine bekannte Großteilstufenpresse (DE-OS 38 27 985) der vorstehend genannten Art enthält separate Stößel, Pressentische und Kopfstücke für jede Arbeitsstufe. Die Pressentische und Kopfstücke für die jeweils benachbarten Arbeitsstufen sind durch gemeinsame Pressenständer und Zuganker miteinander verbunden. Die Pressentriebwerke der einzelnen Arbeitsstufen werden über eine gemeinsame Ritzelwelle von einer Antriebseinheit - bestehend aus Antriebsmotor, Schwungrad, Kupplung und Bremse - angetrieben.
  • Ein Mangel dieser Lösung besteht in der gegenseitigen Beeinflussung der einzelnen Arbeitsstufen - insbesondere der Ziehstufe - durch die elastischen Verformungen des Pressengestelles und der gemeinsamen Ritzelwelle unter den Belastungen beim Aufsetzen des Stößels der Folgestufe bzw. Folgestufen. Durch die Auffederung des Pressengestelles unter Belastung beim Aufsetzen des Stößels der Folgestufe werden die Kopfstücke vertikal angehoben und damit die Blechhalterkraft während des Ziehprozesses beeinflußt. Die elastische Verformung der Ritzelwelle führt zu einer kurzzeitig verzögerten Bewegung des Stößels der Ziehstufe.
  • Die Verminderung der Blechhalterkraft und die ungleichförmige Stößelbewegung wirken sich nachteilig auf die Qualität der Blechteile aus.
  • Bei einer anderen bekannten Lösung (DE-OS 21 65 365) sind mehrere Einzelpressen in Durchlaufrichtung hintereinander aufgestellt, die im Bereich der Pressentische mittels Spannschrauben miteinander verbunden sind und deren Stößel mittels einer Verbindungswelle mit einem gemeinsamen Pressenantrieb wirkverbunden sind. Jedem Stößel sind mehrere Arbeitsstufen zugeordnet, von denen vorzugsweise die erste als Ziehstufe ausgeführt ist. Nachteilig wirken sich auch hier die gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Arbeitsstufen durch die elastische Verformung der Pressengestelle und der Verbindungswelle auf die Qualität der Blechteile aus.
  • Eine bekannte Pressenanlage zur Herstellung großflächiger Blechteile (DE 39 05 069) besteht aus mehreren im geringen Abstand Zueinander aufgestellten Einzelpressen, deren Pressentische und Kopfstücke durch separate Pressenständer und Zuganker miteinander verbunden sind und deren Stößelbewegung mittels einer gemeinsamen Welle von einem zentralen Pressenantrieb abgegriffen werden. Jede Presse enthält nur eine Arbeitsstufe. Im Ständerbereich zwischen zwei Arbeitsstufen ist jeweils eine Leerstufe vorgesehen. Bei dieser Lösung wird der Einfluß der Auffederung der Pressengestelle auf die benachbarten Arbeitsstufen vermieden - die gegenseitige Beeinflussung durch die gemeinsame Welle wird nicht beseitigt.
  • Ein weiterer Nachteil der vorgenannten Einrichtungen besteht darin, daß im Fall einer Havarie in einem Stößelfeld einer Großteilstufenpresse bzw. einer Presse in einer Pressenanlage die gesamte Einrichtung bis zur Fehlerbeseitigung stillsteht.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die durch eine gemeinsame Welle bedingte gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Arbeitsstufen, insbesondere der Ziehstufe, weitgehend zu beseitigen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung soll die Pressenanlage im Havariefall, mit Ausnahme des ausgefallenen Stößelfeldes bzw. der ausgefallenen Werkzeugstufe, zur Teilefertigung verfügbar bleiben.
  • Erfindungsgemäß wird das durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 oder 3 beschriebenen Merkmale erreicht. Die Ansprüche 2, 4 und 5 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen zur Anordnung des Verteilergetriebes. Die Merkmale der Ansprüche 6 und 7 ermöglichen eine flexible antriebsseitige Separierung eines Stößelfeldes bzw. einer Presse im Havariefall.
  • Durch die Möglichkeit der flexiblen antriebsseitigen Separierung eines Stößelfeldes bzw. einer Presse kann im Havariefall eines Segmentes der Pressenanlage durch Austausch des verzahnten Längswellensegmentes gegen eine verzahnungslose Überbrückungswelle der Anlagenbetrieb mit eingeschränkter Stufenzahl fortgeführt werden. Ferner enthält jedes Stößelfeld bzw. jede Presse zwei Lagerungsmöglichkeiten. Damit ist es vorteilhaft möglich, je nach technologischen Erfordernissen ein anderes Stößelfeld bzw. eine andere Presse gegen antriebsseitige Beeinflussung durch Nachbarpressen zu separieren, indem das verzahnte Längswellensegment der ersten Lagerungsmöglichkeit gegen eine verzahnungslose Überbrückungswelle getauscht und in die zweite Lagerungsmöglichkeit ein verzahntes Längswellensegment eingesetzt wird.
  • Ein besonderer Vorteil der Aufteilung des Antriebsmomentes auf mehrere Wellen besteht u. a. darin, daß die einzelnen Wellen auf Grund des jeweils kleineren zu übertragenden Momentes masseoptimiert ausgeführt werden können. Durch diese Momentenaufteilung läßt sich demzufolge auch eine größere Anzahl von nachgeordneten Pressenstufen wirtschaftlich antreiben.
  • Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1:
    eine schematische Darstellung der Großraumtransferpresse in der Vorderansicht,
    Fig. 2:
    die Großraumtransferpresse nach Fig. 1 in der Seitenansicht,
    Fig. 3:
    die Draufsicht nach Fig. 1,
    Fig. 4:
    die Draufsicht einer Ausführung mit stirnseitig am Kopfstück angeordnetem Antrieb,
    Fig. 5:
    die Gestaltung der Wellenlagerung.
  • Die Großraumtransferpresse (Fig. 1) besteht aus einem mehrteiligen Pressengestell, in dem mehrere Stößel 1, 2 in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnet sind, von denen der Stößel 1 für die Ziehstufe und die Stößel 2 für die weiteren Folgestufen in der Zeichnung dargestellt sind. Jedem Stößel 1, 2 ist ein separater Pressentisch 3, 4 und ein Kopfstück 5, 6 zugeordnet, welche über jeweils zwei Paar Pressenständer 7, 8 durch vorgespannte Zuganker 9 miteinander verbunden sind.
  • Die jeweils benachbarten Pressentische 3, 4 sind im unteren Bereich des Tischfußes mittels Spannschrauben 10 (Fig. 2) miteinander verbunden.
  • Zur Verminderung der gegenseitigen Beeinflussung der einzelnen Pressenstufen bei der elastischen Verformung des Pressengestelles in vertikaler Richtung sind im Auflagebereich der Pressenständer 7, 8 auf den jeweils benachbarten Pressentischen 3, 4 und/oder dem Auflagebereich der jeweils benachbarten Kopfstücke 5, 6 auf den Pressenständern 7, 8 Querbleche 11, 12 angeordnet, die eine vertikale Bewegung zulassen, aber Schwingungen des Pressengestelles in horizontaler Richtung verhindern.
  • Der Antrieb der Presse - bestehend aus einem Motor 13 und einer Kupplungs-Brems-Vorrichtung 14 - ist stirnseitig an einem der Kopfstücke 5 angebracht (Fig. 4) oder auf bzw. in einem der Kopfstücke 5, 6 aufgesetzt bzw. eingesetzt (Fig. 3) und mit einem Verteilergetriebe 15 verbunden. Das Verteilergetriebe 15 enthält zwei Abtriebswellen 16, 17; von denen eine - ggf. über vorgelagerte Zahnradstufen 18 - mit den Exzenterrädern 19 des Stößels 1 der Ziehstufe und die zweite mit den Exzenterrädern 20 der Stößel 2 der Folgestufen wirkverbunden sind. Bei einer weiteren Ausgestaltung kann das Verteilergetriebe 15 auch mehr als zwei Abtriebswellen 16, 17 enthalten, welche z. B. mit den Stößeln für weitere Folgestufen oder dem Kurvengetriebe der Transfereinrichtung wirkverbunden sind.
  • Für eine montage- und wartungsgerechte Ausführung sind jeweils gemeinsame Lagerelemente 21 und Lagerdeckel 22 zur Lagerung der Abtriebswellen 16, 17 und der vorgelagerten Zahnradstufen 18 der Pressengetriebe in bzw. auf den Kopfstücken 5, 6 angeordnet (Fig. 5). Die Abtriebswellen 16, 17 des Verteilergetriebes 15 sind mehrteilig ausgeführt und die einzelnen Längswellensegmente jeweils über winkelausgleichende Kupplungen 23 miteinander verbunden.
  • Beim Ausfallen eines Stößelfeldes der Großraumtransferpresse bzw. einer Presse der Pressenanlage sind die mit Verzahnungen versehenen Längswellensegmente gegen verzahnungslose Überbrückungswellen austauschbar.
  • Zweckmäßigerweise ist jedes Stößelfeld bzw. jede Presse mit zwei Lagerungsmöglichkeiten für die Längswellensegmente versehen, in die wahlweise entsprechend den jeweiligen technologischen Erfordernissen ein verzahntes Längswellensegment oder eine verzahnungslose Überbrückungswelle eingesetzt werden kann.

Claims (7)

  1. Großraumtransferpresse zur Bearbeitung von Blechteilen in mehreren Arbeitsstufen, von denen die erste vorzugsweise als Ziehstufe ausgeführt ist, mit mehr als zwei Paar Pressenständern und mit mindestens zwei in Durchlaufrichtung hintereinander angeordneten Stößeln, die in Führungen der Pressenständer gelagert und deren Exzenterräder - ggf. über vorgelagerte Zahnradstufen - mittels einer Verbindungswelle mit einem gemeinsamen Pressenantrieb wirkverbunden sind, mit separaten Pressentischen und Kopfstücken für jeden Stößel, die mit den Pressenständern mittels Zugankern verbunden sind sowie mit Einrichtungen zum Zuführen und Entnehmen der Blechteile sowie zur schrittweisen Weitergabe derselben von einer Stufe zur nächsten,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Pressenantrieb ein Verteilergetriebe (15) mit mehreren Abtriebswellen (16, 17) aufweist, welche - ggf. über vorgelagerte Zahnradstufen (18) - mit den Exzenterrädern (19, 20) jeweils eines Stößels (1, 2) bzw. dem Kurvengetriebe der Transfereinrichtung wirkverbunden sind.
  2. Großraumtransferpresse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Verteilergetriebe (15) zwei Abtriebswellen (16, 17) enthält, von denen eine mit den Exzenterrädern (19) des Stößels (1) der Ziehstufe und die andere mit den Exzenterrädern (20) des bzw. der weiteren Stößel (2) wirkverbunden ist.
  3. Großraumtransferpresse zur Bearbeitung von Blechteilen in mehreren Arbeitsstufen bestehend aus mehreren in Transportrichtung hintereinander angeordneten Einzelpressen - vorzugsweise einer als Ziehpresse ausgeführten Kopfpresse und einer oder mehreren Folgepressen - die mittels Verbindungswellen mit einem gemeinsamen Pressenantrieb wirkverbunden sind und deren Gestelle ggf. im Bereich der Pressentische mittels Spannschrauben miteinander verbunden sind und mit Einrichtungen zum Zuführen und Entnehmen der Blechteile sowie zur schrittweisen Weitergabe derselben von einer Stufe zur nächsten,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Pressenantrieb ein Verteilergetriebe (15) mit mehreren Abtriebswellen (16, 17) aufweist, welche mit jeweils einer der Pressen bzw. dem Kurvengetriebe der Transfereinrichtung wirkverbunden sind.
  4. Großraumtransferpresse nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Verteilergetriebe (15) zwei Abtriebswellen (16, 17) enthält, von denen eine mit der Ziehpresse und die andere mit der bzw. den Folgepressen wirkverbunden ist.
  5. Großraumtransferpresse nach den Ansprüchen 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Lagerung der Abtriebswellen (16, 17) gemeinsame Lagerelemente (21) und Lagerdeckel (22) angeordnet sind.
  6. Großraumtransferpresse nach den Ansprüchen 1 oder 3
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Längswellensegmente der Abtriebswellen (16, 17) jedes Stößelfeldes bzw. jeder Presse mittels winkelausgleichender Kupplungen abkoppelbar und durch verzahnungslose Überbrückungswellen austauschbar sind.
  7. Großraumtransferpresse nach den Ansprüchen 1 oder 3
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jedes Stößelfeld bzw. jede Presse zwei Lagerungsmöglichkeiten für Längswellensegmente hat, wobei wahlweise ein verzahntes Längswellensegment oder eine verzahnungslose Überbrückungswelle einsetzbar ist.
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