EP0648597B1 - Press, in particular high-speed cutting press - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse und insbesondere eine schnellaufende Schneidpresse bzw. Schnelläuferpresse der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a press and in particular to a high-speed cutting press or high-speed press of the type mentioned in the preamble of claim 1.

Mit Hubzahlerhöhung und als Folge von Schneidkräften treten Schwingungen auf, die einen nicht unwesentlichen Anteil an der Belastung von Presse und Werkzeug haben. Die wirtschaftliche Fertigung von Stanzteilen auf Schneidpressen und sog. Schnelläuferpressen wird jedoch beeinflußt von der Hubzahl, wie auch von der Standzeit bzw. - menge des Werkzeugs. Die Erhöhung der Hubzahlen bewirkt ein Anwachsen der Massenkräfte. Es sind Massenausgleichsmaßnahmen zur Gewährleistung der Standsicherheit der Presse erforderlich, ohne daß jedoch die inneren Belastungen der Presse hierdurch reduziert werden könnten. Durch die Vergrößerung der bewegten Massen und demzufolge der Steigerung der Massenkräfte werden die inneren Belastungen wesentlich erhöht. Mit höheren Hubzahlen steigt die Eintauchtiefe und der Werkzeugverschleiß nimmt zu. Das Antriebssystem des Stößels ist bei höheren Hubzahlen infolge Reibverlusten und Verschleiß höher belastet. Von daher ist eine Erhöhung der Hubzahlen für eine wirtschaftliche Fertigung nur sinnvoll, wenn der Wirkungsgrad der Presse und die Werkzeugstandzeiten zumindest gehalten werden können.As the stroke rate increases and as a result of cutting forces, vibrations occur, which have a not insignificant share in the load on the press and tool. The economical production of stamped parts on cutting presses and so-called high-speed presses is however influenced by the number of strokes as well as by the service life or - amount of tool. The increase in the number of strokes causes an increase in mass forces. They are mass compensation measures to ensure stability the press required, but without the internal stresses of the press could be reduced. By increasing the moving masses and consequently As the mass forces increase, the internal loads are significantly increased. With higher stroke rates, the immersion depth increases and tool wear increases to. The drive system of the tappet is due to friction losses and higher stroke rates Wear more heavily. Therefore, an increase in the number of strokes is economical Manufacturing only makes sense if the efficiency of the press and the tool life can at least be held.

Von daher ist es Ziel der Erfindung eine dynamische Massenkraßkompensation, die über den gesamten Hubzahlbereich wirkt.It is therefore the object of the invention to provide dynamic mass strain compensation acts over the entire stroke rate range.

In der FR-A 1 047 925 ist eine Umformmaschine wie eine Presse beschrieben mit zwischen jedem Pleuel für die Schlittenbewegung und dem Pressengestell über je einen Hebel wirkende Drehstabfeder. Die Federkonstante ist über eine Vorspanneinrichtung einstellbar. Die Presse wird in nur geringen Hubzahlbereichen betrieben. Die Belastungsverringerung der Presse bei sich erhöhenden Hubzahlen und hierbei sich vergrößernden Schwingungen wird nicht nahegelegt. FR-A 1 047 925 describes a forming machine like a press with between each connecting rod for the slide movement and the press frame via one lever each Torsion bar spring. The spring constant can be adjusted using a pretensioning device. The press is operated in only small stroke rate ranges. The load reduction on the press increasing stroke rates and thereby increasing vibrations will not suggested.

Aufgabe der Erfindung ist es, die mit ansteigenden Hubzahlen und unter der Einwirkung der Schneidkräfte auftretenden und sich vergrößernden Schwingungen und damit die Belastung von Presse und Werkzeug gering zu halten bzw. zu verringern.The object of the invention is to increase the number of strokes and under the action the cutting forces occurring and increasing vibrations and thus to keep the press and tool load low or to reduce it.

Diese Aufgabe ist bei einer Presse gattungsgemäßer An gelöst durch die den Anspruch 1 kennzeichnenden Merkmale.This object is achieved in a press of the generic type by the claim 1 characteristic features.

Die weiteren Ansprüche kennzeichnen bevorzugte Ausführungsformen. The further claims characterize preferred embodiments.

Von besonderem Vorteil hierbei ist, daß mit der Verstellbarkeit der Federkonstanten sich die Einflüsse bei geänderter Hubzahl als auch die der Hubänderung kompensieren. Das über den gesamten Hubzahlbereich wirkende Prinzip entlastet den Antrieb von Massenkräften. Die Verwirklichung dieses Prinzips in einer Presse gattungsgemäßer Art führt bis zu einer Verdoppelung der bisher möglichen Hubzahlen ohne nachteilige Auswirkungen auf Eintauchtiefe und auch Werkzeugverschleiß. Die Schneidenergie wird im wesentlichen der Bewegungsenergie des Stößels entnommen.A particular advantage here is that with the adjustability of the spring constant the influences of a changed number of strokes and those of the stroke change are compensated. The principle, which works across the entire stroke rate range, relieves the drive of inertial forces. The realization of this principle in a press of the generic kind leads to a doubling of the number of strokes possible so far without adverse effects immersion depth and also tool wear. The cutting energy is in the taken essentially from the kinetic energy of the plunger.

Anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden.The invention is intended to be used as an example in the drawing are explained in more detail.

Dabei zeigen:

Fig. 1

skizzenartig die Veränderung der Federkonstanten eines Drehstabes durch eine verstellbare Anlenkung,

Fig. 2

eine schnellaufende Presse mit am Pressengestell angebrachten Drehstabfedern,

Fign. 3A bis 3C

verschiedene Ausgestaltungen verstellbarer Anlenkungen von Drehstabfedern und

Fig. 4

die Anlenkanordnung von vier Drehstabfedern.

Show:

Fig. 1

sketchy the change in the spring constant of a torsion bar through an adjustable linkage,

Fig. 2

a high-speed press with torsion bar springs attached to the press frame,

Fig. 3A to 3C

different configurations of adjustable linkages of torsion bars and

Fig. 4

the linkage arrangement of four torsion bar springs.

Das grundsätzliche Prinzip zur Verstellung der Federkonstanten zur Anwendung in schnellaufenden Pressen gemäß Fig. 1 zeigt eine lineare Feder 1, beispielsweise eine Drehstabfeder aus einem Vergütungsstahl oder aus einem Cr-Ni-Mo legierten Stahl, die in dem Festpunkt 2 pressenfest und in einem pressengestellseitigen Drehlager 3 gelagert ist. Mit der Drehstabfeder 1 ist ein Lenkerhebel 4 starr verbunden, der in einem Anlenkpunkt 5 von einer Lasche 6 beaufschlagbar ist. Die Lasche 6 ist anderenendes in einem Anlenkpunkt 7 von einem Hebel 8 angelenkt. Mit Bezug auf die Drehstabfeder 1 und den Hebel 8 ist dieser als Anlenkpunkt im federnahen Bereich anzusehen. Der Hebel 8 ist anderenendes in seinem stößelnahen Bereich in einem Anlenkpunkt 9 gelagert. Der Hebel 8 ist zudem in einem im Pressengestell 10 in Richtung der Erstreckung des Hebels 8 manuell oder motoriell verschiebbaren Lager 11 gelagert. Das Lager 11 ist bis in den federnahen Bereich, Anlenkpunkt 7, beweglich, so daß die Hebellänge L2 des Hebels 8 zu Null wird und keine Auslenkbewegungen der Drehstabfeder 1 trotz Bewegung des Anlenkpunktes 9 durch die Bewegung des Stößels 12 erfolgt. Ein solches Hebelsystem ermöglicht die Verstellbarkeit der Federkonstanten (ct) der Drehstabfeder auch während des Betriebs der Presse, z.B. bei Hubzahlanpassung. Wird der Anlenkpunkt 9 mit der Bewegung des Stößels 12 um einen Betrag x ausgelenkt, wird über den in dem Hebellagerpunkt, Lager 11, gelagerten Hebel 8 mit dem Hebelverhältnis i = L2/L1 und der Lasche 6 die Drehstabfeder 1 um den Winkel Alpha (α) verdreht. Mit der Federkonstanten (ct) der Drehstabfeder 1 ergibt sich das in dem Endteil 13 der Drehstabfeder 1 wirkende Moment (Mt). Die rückwirkende, auf den Stößel 12 wirkende Kraft (F), ergibt sich somit aus dem Moment dividiert durch das Produkt aus Lh mal i, wobei Lh der Länge des an die Drehstabfeder 1 angebundenen Lenkerhebels 4 entspricht. Durch Verschieben des Hebellagerpunktes, Lager 11, läßt sich so die Federkonstante (ct) der Drehstabfeder 1 verändern. Die Verstellung des Lagers 11 bis in den Anlenkpunkt 7 ermöglicht ein Abschalten des Kompensationssystems.The basic principle for adjusting the spring constants for use in high-speed presses according to FIG. 1 shows a linear spring 1, for example a torsion bar spring made from tempered steel or from a Cr-Ni-Mo alloy steel, which is press-fixed in the fixed point 2 and in a press-bearing-side pivot bearing 3 is stored. A handlebar lever 4 is rigidly connected to the torsion bar spring 1 and can be acted upon by a tab 6 at an articulation point 5. The flap 6 is articulated at the other end in a pivot point 7 by a lever 8. With regard to the torsion bar spring 1 and the lever 8, this is to be regarded as a pivot point in the area close to the spring. The lever 8 is mounted at the other end in its region close to the tappet in a pivot point 9. The lever 8 is also mounted in a bearing 11 which can be moved manually or by a motor in the press frame 10 in the direction of the extent of the lever 8. The bearing 11 is movable up to the area near the spring, articulation point 7, so that the lever length L2 of the lever 8 becomes zero and there are no deflection movements of the torsion bar spring 1 despite the movement of the articulation point 9 by the movement of the plunger 12. Such a lever system enables the spring constants (ct) of the torsion bar spring to be adjusted even during operation of the press, for example when adjusting the stroke rate. If the articulation point 9 is deflected by the movement of the tappet 12 by an amount x, the lever ratio 8, which is mounted in the lever bearing point, bearing 11, is used i = L2 / L1 and the tab 6 rotates the torsion bar spring 1 by the angle alpha (α). The spring constant (ct) of the torsion bar spring 1 gives the moment (Mt) acting in the end part 13 of the torsion bar spring 1. The retroactive force (F) acting on the tappet 12 thus results from the moment divided by the product of Lh times i, where Lh corresponds to the length of the handlebar lever 4 connected to the torsion bar spring 1. By moving the lever bearing point, bearing 11, the spring constant (ct) of the torsion bar spring 1 can be changed. The adjustment of the bearing 11 to the pivot point 7 enables the compensation system to be switched off.

Zur allgemeinen Orientierung zeigt Fig. 2 eine schnellaufende Presse mit dem Pressengestell 10 und hier vier (mal zwei) in Festpunkten 2 und Dreh-Lagerstellen bei 3 gelagerten Drehstabfedern 1. Der Stößel 12 ist nur teilweise zu erkennen.For general orientation, Fig. 2 shows a high-speed press with the press frame 10 and here four (times two) at fixed points 2 and rotary bearings at 3 Torsion bar springs 1. The plunger 12 is only partially recognizable.

In den Fign. 3A bis 3C sind verschiedene Möglichkeiten für eine verstellbare Anlenkung der Drehstabfeder 1 gezeigt. An den Drehstabfeder 1 ist jeweils ein Lenkerhebel 4 starr befestigt, der in Fig. 3A über eine Lasche 6 mit einem Hebel 8 gelenkig verbunden ist. Der Hebel 8 ist anderenendes am Stößel 12 gelenkig angeschlossen. Der Hebellagerpunkt 11 wird gebildet durch ein in Längserstreckung des Hebels 8 im Pressengestell 10 verstellbaren Lager mit Maßnahmen zur Schwenkbarkeit des Hebels 8 in diesem.In Figs. 3A to 3C are different options for an adjustable linkage the torsion bar spring 1 shown. There is a handlebar lever 4 on each torsion bar spring 1 rigidly attached, which is articulated in Fig. 3A via a tab 6 with a lever 8 is. The lever 8 is articulated at the other end of the plunger 12. The lever bearing point 11 is formed by a longitudinal extension of the lever 8 in the press frame 10 adjustable bearing with measures for pivoting the lever 8 in this.

In Fig. 3B ist der Lenkerhebel 4 direkt an den Hebel 8 schwenkbar angelenkt. Anderenendes ist der Hebel 8 über eine Lasche 6 an dem Stößel 12 schwenkbeweglich angelenkt.In Fig. 3B, the handlebar lever 4 is pivotally connected directly to the lever 8. Other end the lever 8 is articulated via a tab 6 on the plunger 12 so as to be pivotable.

Fig. 3C zeigt die Möglichkeit der gestreckten Anordnung von Lenkerhebel 4, Hebel 8 und Lasche 6, wobei die Bewegung des Stößels 12 eine Auslenkbewegung des Lenkerhebels 4 bewirkt. Hebel 8 und die in diesem verschiebbar gelagerte Lasche 6 bleiben zueinander fluchtend ausgerichtet.Fig. 3C shows the possibility of the extended arrangement of the handlebar lever 4, lever 8 and tab 6, wherein the movement of the plunger 12 is a deflection movement of the handlebar 4 causes. Lever 8 and the slidably mounted tab 6 remain aligned with each other.

Fig. 4 könnte einen Schnitt durch die in Fig. 2 gezeigte Presse darstellen im Bereich des Bewegungsabgriffs am Stößel 12 für die Anlenkung von vier mal zwei Drehstabfedern 1. Die Anordnungen von Lenkerhebel 4, Hebel 8 und Lasche 6 entsprechen denen der Fig. 3B. Die Verstellbarkeit der Lager für den jeweiligen Hebellagerpunkt 11 der Hebel 8 erfolgt gemeinsam über eine motorgetriebene Welle 14, einem auf einer mit Rechts-Links-Gewinde versehenen Spindel 15 aufgesetzten Schneckenrad 16 und Gewindeteilen 17 in den die Lagerpunkte 11 bildenden verschiebbaren Kulissen 18.FIG. 4 could represent a section through the press shown in FIG. 2 in the area of the movement tap on the plunger 12 for the articulation of four times two torsion bar springs 1. The arrangements of handlebar lever 4, lever 8 and bracket 6 correspond to those 3B. The adjustability of the bearings for the respective lever bearing point 11 Lever 8 takes place together via a motor-driven shaft 14, one on one with Right-left-threaded spindle 15 attached worm wheel 16 and threaded parts 17 in the displaceable backdrops 18 forming the bearing points 11.

Claims (3)

1. Press, in particular high-speed cutting press, having a frame and at least one ram which is guided linearly in said frame and can be moved by means of a crank or similar drive means, and having at least one linear spring (1), which is located between the press frame (10) and ram (12), parallel to the crank drive, and of which one end part (13) is connected to the ram (12) via a lever (8) and the other end part is connected to the press frame (10) at a fixed point (2), characterized in that the lever (8) is designed to have two arms and is mounted at a lever bearing point (11), and the lever bearing point (11) can be displaced in the press frame (10), in extension of the lever (8).
2. Press according to Claim 1, characterized by displaceability of the lever bearing point (11) into the region (7) of the lever (8) which is in the vicinity of the linear spring (1), the spring-side region (7), the spring-side lever point (7) not being subjected to any deflection in the event of ram-side deflection.
3. Press according to one of the preceding claims, characterized in that the linear spring (1) is a torsion rod with a link lever (4).

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