DE1812328A1 - Spindelpresse - Google Patents

Description

Spindelpresse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spindelpresse, deren das Oberwerkzeug tragender, als Rahmen ausgebildeter Pressenstössels durch doppeltwirkende Kolben antreibbar ist und in seinem unteren Teil die Spindel zur Aufnahme des Schwungrades tragt. Sie betrifft die besondere Ausbildung des Pressenstössels mit dem Ziel, daß die bisher notwendigen sehr langen .Führungen für den als Rahmen ausgebildeten Pressenstössel sowie auch der den Rahmen •umgebende Pressenständer teilweise fortfallen können. Weiterhin soll erreicht werden, daß die durch die Drehbewegung des Schwungrades verursachten Verdrehungskräfte aufgehoben werden und die Bauhöhe der'Presse gering ist.

Um den schlechten Wirkungsgrad der Reibsplndelpressen zu verbessern^ der dadurch entsteht, daß die zugeführte Energie während der Beschleunigung bzw» des Abbremsens des Schwungrades durch Reibung teilweise in Wärme umgewandelt wird, hat man bereits verschiedene Wege beschritteii. So hat man vorgeschlagen, die Spindel durch einen besonderen Elektro-Motor unmittelbar anzutreiben. Weiterhin ist bekannt, den Wirkungsgrad einer durch hydraulische Kolben angetriebenen Spindelpresse dadurch zu verbessern, daß das Schwunrad nur beim Arbeitshub wirksam, beim Leerlauf des Pressenstössels bzw. Bärens hingegen ausser Eingriff mit der Spindel ist (DBP 729

Auch hat man bereits vorgeschlagen, die Spindel und das Schwungrad so anzuordnen, daß sie unterhalb des

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Pressentisches liegen. Dadurch wird erreicht, daß das von dem als Hahmen ausgebildeten Pressenstössei auf den Pressenständer übertragene Drehmoment auf einem kurzen Weg in das Fundament übergeleitet wird» Dadurch kann der Pressenständer leichter gebaut werden als es bisher notwendig war. Durch diese Anordnung von Spindel und Schwungrad ergibt sich auch bereits eine günstige Schwerpunktlage. Bei dieser Presse ist der Pressenstössel als Rahmen ausgebildet, der in seinem oberen Teil das Oberwerkzeug trägt, während das Unterwerkzeug im Pressenständer angeordnet ist, der ausserdem mit Führungen für den Rahmen versehen ist. Die Spindelmutter ist drehfest in dem Rahmen angeordnet. Die Spindel stützt sich mit ihrem oberen Ende im Unterwerkzeugträger ab. Der Rahmen wird durch einen doppeltwirkenden Kolben axial bewegt und dadurch.die Drehbewegung der· Spindel und des Schwungrades herbeigeführt. Die von der Spindel auf den Rahmen übertragenen Drehmomente müssen aber von dem Pressenständer aufgenommen werden, d„h_e daß bei.dieser Ausbildung des Pressenstössels und Anordnung der Spindel im Pressenstössel ein den Stössel umfassender Pressenständer und entsprechend lange Führungen vorhanden sein müssen (DAS 1 277 672)«

Ziel der Erfindung ist es,, den Pressenstössel so aus- zubilden, daß der Pressenständer sowie die bisher notwendigen langen Führungen teilweise entfallen können. Diese langen Führungen waren insbesondere dann notwendig, wenn man mit mehreren Werkzeugen arbeiten will, wobei dann zeitweise auch aussermittig gearbeitet werden kann. Weiterhin soll erreicht werden, daß die übertragenen Drehmomente aufgehoben werden. Die Er-

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findung geht von der vorstehend beschriebenen Spindelpresse aus, deren das Oberwerkzeug tragender, als Rahmen ausgebildeter Pressenstössel durch doppeltwirkende Kolben antreibbar ist und in seinem unteren Teil die Spindel zur Aufnahme des Schwungrades trägt. Abweichend von dem Bekannten wird Jedoch nach der Erfindung vorgeschlagen, die Seitenteile des Pressenstössel-Hahmens durch im Unterwerkzeugtrager undrehbar angeordnete Säulen zu bilden, die etwa in ihrer Längsmitte mit einem Gewindeteil zur Aufnahme der als Schwungrad ausgebildeten Spindelmutter versehen sind, die sich einseitig über ein Axiallager und bei Überlast über eine Überlastsicherung am Unterwerkzeugtrager abstützen. Dadurch wird erreicht, daß sowohl der Pressenständer als auch die notwendigen Führungen für die Säulen sehr kurz sein können. Damit die bei Drehung der Schwungräder auftretenden Drehmomente aufgehoben werden, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die als Schwungräder ausgebildeten Spindelmuttern gegensinnig umlaufen, d.h. eine der Säulen hat ein linksgängiges, die andere ein rechtsgängiges Gewinde *

Als Überlastsicherung werden vorteilhafterweise Hingkolben eingesetzt, die durch ein vorgespanntes Gas (Stickstoff) beaufschlagt sind. Der Druck dieses Druckmittels ist so bemessen, daß sich unter Berücksichtigung der Kolbenfläche eine Vorspannung für die Kolben ergibt, die der gewünschten Nennkraft der Presse entspricht. Bei auftretender überlast stützen sich die Schwungräder gegen die Kolben ab, die sich dann geringfügig einwärts bewegen. Diese Überlastsicherung hat den besonderen Vorteil, daß sie wartungs-

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frei und unmittelbar nach Aufhören der Überlast wieder einsatzfähig ist.

Die Zeichnung zeigt in den Fl,g. 1 bis 5 eilt· Ausfübrungsbeispiel für eine Presse nach der Erfindung_? das nachstehend näher erläutert ist ο Die

E¹Ig. 1 zeigt die Presse in einem senkrechten Schnitt. Die

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B.

von Fig» 1. In

ΊΟ Fig« 3 ist die Presse teilweise im Schnitt in ..

einer Seitenansicht wiedergegeben,, Die _■■..-.. ''.'..

Figo 4· . zeigt Einzelheiten der Überlastsicherung„■ In
Fig« 5 ist der Hydraulikplan dargestellte

Mit 1 ist der das Oberwerkzeug tragende Pressenstossel . bezeichnet, der die beiden Säulen 2 und 3 miteinander verbindet. Die Säulen 2 und 3 sind an ihrem"unteren Ende durch eine Brücke A- miteinander verbunden und mittels

2.0 der Gleitlager 5? 5a, 6_S 6a axial beweglich im Unter— Werkzeugträger 7 geführt. Sie sind an ihrem oberen Ende durch als Hingfedern ausgebildete bekannte Spannmittel 8₅ 9 gegen Drehung gesicherte Die Brücke 4 ist durch auf die unteren Enden der Säulen 2 und 5 aufgeschraubte Muttern. 10 bzw. Ί1 in ihrer Lage gehalten« Mit der Brücke 4- sind die Kolbenstangen 12b_$ 13b von doppeltwirkenden Kolben 12a, 13a verbunden, die in den Zylindern 12, 13 geführt sind, die in nicht dargestellter Weise fest mit dem Unterwerkzeugträger 7 verbunden sind. Die Zu- bzw. Abführung des Druckmittels für die Kolben

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12a, 13a erfolgt durch die Leitungen 14, 14a bzw. 15, 15a, vergl. Fig. 5· Die Säulen 2 und 3 sind etwa in ihrer Längsmitte mit einem Gewindeteil 2a bzw. 3a zur Aufnahme der als Schwungräder ausgebildeten SpindeImuttern 2b bzw. 3"b versehen, die sich unten auf ein Axiallager 16 bzw. 16a abstützen und bei überlast zur Anlage an einen als Überlastsicherung dienenden Eingkolben 17 bzw. 17a kommen. Der Ringraum 18 bzw. 18a ist mit einem vorgespannten Gas, beispielsweise Stickstoff, gefüllt. Der Druck dieses Druckmittels ist so bemessen, daß sich unter Berücksichtigung der Kolbenfläche eine Vorspannung ergibt, die der gewünschten Hennkraft der Presse entspricht. Die Kolben 17, 17a stützen sich an Einge 18b ab, die mittels der Schrauben 18c im ühterwerkzeugträger 7 befestigt sind. Bei auftretender Überlast können dadurch die Schwungräder 2b, 3"b und die Eingkolben 17, 17a nach oben ausweichen. Mit 19, 19a sind Puffern bezeichnet, die bei Versagen der Steuerung beim Einfahren des Stössels 1 in die in Fig. 1 dargestellte obere Ausgangsstellung an die Lagerdeckel 5"b, 6b zur Anlage kommen und dann als Kraftverzehrer wirken.

Der Funktionsablauf sei an Hand des in Fig. 5 dargestellten Hydraulikplanes erläutert:

Für die Förderung des Druckmittels ist eine Pumpe 20 vorgesehen, die durch, den Motor 21 angetrieben wird· Um die Kolben 12a, 13a wechselseitig beaufschlagen zu können, sind ferner drei Druckbegrenzungsventile 23, 25 und 25a, zwei Druckminderventile 22 und 24 sowie vier steuerbare Rückschlagventile 26, 27, 28

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und 29 und zwei elektromagnetisch betätigbare Umsteuerschieber 30 und 31 eingesetzt. Ausserdem sind zwei Druckmittelspeicher 32 und 33» ein Rückschlagventil 34, ein Mengenregler 35 sowie einige Steuerleitungen für die Beeinflussung der steuerbaren Rückschlagventile angeschlossen, auf die nachstehend noch näher eingegangen wird. ■ .

■ Um den Arbeitshub einzuleiten, wird durch den Bedienungsmann der Schieber 30 so geschaltet, daß die Leitung 36 mit den Leitungen 37» 37a verbunden wird_e Dadurch kann das von der Pumpe 20 geförderte Drucköl über das Rückschlagventil 34, die Leitung 38, das Rückschlagventil. 29 in die Leitungen 14 und 15 fMessen und die Kolben 12a, 1-3a..von oben beaufschlagen« Ausserdem fließt Druckmittel über das Ventil 24.zum Druckmittelspeicher 23» dessen Druck durch das Ventil 24 bestimmt und niedriger als der Arbeitsdruck ist* Das von den Kolben verdrängte Öl kann über die Leitungen 14a, 15a, das Rückschlagventil 26 und die Leitung 39 in den Druckmittel-Speicher 32 fliessen. Nach Erreichen eines am Ventil 23 eingestellten Druckes fliesst das von dem Speicher 32 nicht mehr aufgenommene Drucköl über das Ventil 23 in den Tank zurück. Dieser Druck ist wesentlich geringer als der eigentliche Arbeitsdruck, so daß über das Ventil 28 kein Druckmittel abfliessen kann. Beim Niedergang des Stössels 1 werden durch ein am Stössel angeordnetes Steuerlineal 40 die Endschalter 41a bis 41f überlaufen, die mit einem Wählschalter 42 verbunden sind. Mit Hilfe dieses Wahlschalters kann der Endsch&l-"fcer bestimmt werden, der. den Impuls für die Umsteuerung bzw. Umleitung des Druckmittels abgibt« Der durch die

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,jeweilige Stellung des Wahl schalters ausgewählte Endschalter bestimmt somit den Zeitpunkt für dj'e ü^- steuerimg der Stösselbewegung und damit auch die ö-r-osse des Arbeitsvermögens* Es kann somit beispielsweise durch die Auswahl einer der-Endschalter 41 durch Je ο Wahlschalter 42 die Schlagenergie der Presse bestimmr werden, wie es an sich bekannt ist«, Soll beispielsweise die Stösselbewegung etwa kurz vor dem unteren Totpunkt der Kolben 12a und 13a umgeschaltet werden, so wird durch den Wahlschalter 42 der Endschalter 41 f. zum Umsteuern des Schiebers 30 eingesetzt»■ Dadurch wird die Leitung 36 mit der Leitung 43 verbunden, wodurch die beiden Ventile 27 und 28 in die Of fens te 1.Ums gebracht werden.'Die Ventile 26 und 29 hingegen werden wieder gesperrt. Das von der Pumpe 20 geförderte Druckmittel kann dann durch die Leitungen 38 und 44, das Ventil 27 und die Leitungen 14a und 15a in die Zylinder 12 und 13 fHessen, wodurch die Kolben 12a, 13a und damit der Stössel 1 aufwärts bewegt werden* Da das Ventil 28 ebenfalls in der Offenstellung steht, kann das von dem Kolben 12a, 13a aus den Zylinders 12, 13 verdrängte öl durch die Leitungen 14 und 15, das Ventil 28, die Leitungen 45 und 46 in den Druckmittelspeicher 32 fHessen. Beim Aufwärtsbewegen der Kolben wird zunächst der Endschalter 4":g von dem Steuerlineal 40a betätigt, wodurch der Umsteuerschieber 30 in die eingezeichnete Mittelstellung gebrach." wird. Dadurch wird'auch der Druck in der Steuerleitung 43 abgebaut, wodurch die Ventile 27 und 28 geschlossen werden. Das durch die Leitungen 14 und 1J?

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abfliessende Druckmittel kann dann nur noch, über das Rückschlagventil 29 in den Druckmittelspeieher 33 fliessen, und zwar gegen einen durch das Druckbegrenzungsventil 25 eingestellten Druck. Dadurch werden die Kolben 12a, 13a abgebremst. Es ergibt sich dadurch eine sogenannte Nutzbremsung, weil die Bewegungsenergie der Schwungräder 2b, 3b dazu ausgenutzt wird,- um. den Druckmittelspeicher 33 wieder zu füllen«! Beim weiteren Aufwärtsgang der Kolben wird der Endschalter 41.1i betätigt, durch den der Umsteuerschieber 31 so geschaltet wird, daß die Steuerleitung 47 mit der Leitung 28; verbunden wird.. Dadurch kann eine geringe Menge Druckflüssigkeit mit geringem Druck in die Leitungen 14a und 15a fliessen, wodurch die Kolben 12a, 13a in ihre obere Stellung-gebracht werden. Diese KLüssigkeitsmenge wird durch den Mengenregler 35 j der Druck \ dieses Druckmittels wird durch das Druckminderventil 22 bestimmt« Beim Einfahren der Kolben in die obere Endstellung wird der Endschalter 41i betätigt, wodurch der Schieber 31 wieder in die eingezeichnete Mittelstellung gebracht wird,so daß die Druckmittelzuführung unterbrochen wird und die Kolben und damit der Stössel 1 zum Stillstand kommen.

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Claims (1)

1. Patentanspruches

   1« Spindelpresse, deren das Oberwerkzeug tragender, als Bahnen ausgebildeter Stössel durch doppeltwirkende Kolben antreibbar ist und in seinem unteren Teil die Spindel zur Aufnahme des Schwungrades trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile des Pressenstösselrahmens durch im ITnterwerkzeugträger (7) undrehbar geführte Säulen (2, 3) gebildet sind, die etwa in ihrer Längsmitte mit einem Gewindeteil (2a, 3a) zur Aufnahme der als Schwungrad ausgebildeten Spindelmuttern (2b, 3b) versehen sind, die sich einerseits über ein Axiallager (16, 16a) und bei Überlast andererseits über eine Überlastsicherung (17₅ 17a) am Unterwerkzeugträger (7) abstützen,,

   2» Spindelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Gewindeteile linksgängig, das andere rechtsgängig ist, so daß die als Schwungräder ausgebildeten Spindelmuttern (2b_s 3b) gegensinnig umlaufen·

   3. Spindelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als überlastsicherung Hingkolben (17, 17a) dienen, die durch ein vorgespanntes Gas beaufschlagt sind.

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