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Maschine zum Formen von Teilen aus bildsamem Material durch Pressen
Es ist bekannt, Teile aus bildsamem Material durch Pressen spanlos zu formen, und
zwar in einem fortlaufenden Arbeitsgange. Bei diesem Zweck dienenden bekannten Einrichtungen
laufen auf in sich zurücklaufenden Schienen Preßformen mit einem Hohlraum zur Aufnahme
des zu verarbeitenden Materials bzw. der betreffenden Rohlinge und auf diese niederzubewegenden
Stempeln. Der Druck auf diese Stempel und durch sie auf das zu pressende Material
wird dabei dadurch erzeugt, daß die Stempelköpfe durch die Vorwärtsbewegung unter
sie niederdrückende Kurvenführungen gebrächt werden; es ist auch bekannt, dabei
eine Verriegelungseinrichtung für den Stempel anzubringen, welche ihn ohne weitere
Einwirkung von Verschiebkurven bis zu ihrer Auslösung in Preßstellung halten.
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Derartige Einrichtungen haben verschiedene Nachteile. Das Niederdrücken
der Stempel in Preßstellung kostet sehr viel Kraft und bewirkt einen - bedeutenden
Verschleiß der Einrichtung, desgleichen unterliegen die Riegeleinrichtungen einem
erheblichen Verschleiß; auch ist das öffnen und Schließen des Preßraumes umständlich.
Endlich hat die ,Einrichtung bei jeder Einstellung nur einen ganz bestimmten Hub,
welcher daher auch nur bei einem ganz bestimmten Materialausgangsvolumen ein tadellos
ausgepreßtes Fertigstück gibt. Ist dagegen das Rohrstück zu dünn, so wird das eventuelle
Muster nicht ganz ausgepreßt; ist es zu dick, so kann-sich Ausschuß durch Bruch
am Erzeugnis oder Bruch am Werkzeug ergeben, günstigstenfalls aber ein außerordentlich
schwerer Gang der Einrichtung; Preßvorrichtungen, welche momentan schließen sollen,
kommen dabei überhaupt nicht zum Schluß. Schwankungen im Volumen der zu verarbeitenden
Rohlinge aber lassen sich nie vermeiden, besonders wenn es sich um Rohlinge aus
Horn, Schildpatt o. dgl. handelt. Endlich ist die Einrichtung kompliziert gebaut
und kompliziert für verschiedene Werkstücke umzustellen.
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Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Formen von Teilen aus bildsamem
Material durch Pressen, bei welcher diese sämtlichen Nachteile vermieden sind. Das
Pressen erfolgt bei der Maschine nach der Erfindung mit Hilfe einer Mehrzahl in
Reihe hintereinander angeordneter kleiner hydraulischer Pressen, im folgenden als
Preßeinheiten bezeichnet, welche vorteilhaft durch eine gemeinsame Pumpe mit Preßflüssigkeit
versorgt werden und derart relativ gegen eine zum Anheben der Druckflüssigkeitszulassungsventile
dienende Hubkurvenbahn geführt werden, daß jeweils ein Zulassungsventil einer Preßeinheit
dann angehoben wird, wenn der Druckflüssigkeitspumpenkolben einen Saughub macht.
Es tritt dann aus dieser eben an der Hubkurve befindlichen Preßeinheit Druckflüssigkeit
in den allgemeinen Flüssigkeitsvorrat zurück, und der Pressenstempel dieser Preßeinheit
senkt sich, so daß das gepreßte Werkstück bzw. -die dieses
enthaltende
Preßform herausgenommen und durch einen Rohling oder eine einen solchen enthaltende
Preßform ersetzt werden kann, worauf,- sei. -es noch während der zwangsweisen Offenhaltung
des Zulassungsventils der Preßeinheit, sei es nach dessen Schluß durch selbsttätiges
Anheben des Zulassungsventils durch die Druckflüssigkeit beim Druckhub der allen
Preßeinheiten gemeinsamen Pumpe, wieder Druckwasser unter den Stempel der Preßeinheit
tritt und das Auspressen des Werkstücks bewirkt. So lange, bis die eben betrachtete
Preßeinheit wieder zur genannten Hubkurvenbahn gelangt, bleibt das Druckflüssigkeitszulassungsventil
gegen Rückströmen von Druckflüssigkeit geschlossen, läßt jedoch ein Nachströmen
von Druckflüssigkeit zu und gewährleistet so ein richtiges Auspressen der Werkstücke
selbst bei sehr verschiedenem Volumen derselben. Die Einwirkungsdauer des Preßdruckes
ist dabei lang im Verhältnis zur Einspanndauer. Der nötige Kraftaufwand ist sehr
gering, weil die Pumpe stets im wesentlichen nur die Druckflüssigkeitsmenge für
eine -Preßeinheit liefern muß. Die Bauart ist einfach und einfach zu bedienen und
umzustellen, eine Einstellung ist überhaupt nicht nötig, und einem leichten Verschleiß
ausgesetzte Teile sind völlig vermieden. Die Preßstempel der einzelnen Preßeinheiten
stehen vorteilhaft unter Federdruck, welcher den Preßraum unter dem Stempel stets
zu entleeren strebt. Die Preßeinheiten werden vorteilhaft auf einem Drehkranz angeordnet,
dessen Drehachse den Zylinder der gemeinsamen Druckflüssigkeitspumpe bildet und
welcher eine die Druckflüssigkeit allen Preßeinheiten zuführende, mit dem Pumpendruckraum
durch radiale Leitungen in Verbindung stehende Druckflüssigkeitsringleitung trägt
oder enthält. Als Anhebekurve für die Zulassungsventile zu den Preßeinheiten wird
vorteilhaft eine drehbar gelagerte Scheibe verwendet. Der Antrieb des die Preßeinheiten
tragenden Drehkranzes kann seine Bewegung von dem Antrieb der gemeinsamen Druckpumpe
erhalten, und zwar in derartiger Zuordnung, daß das Anheben von Druckflüssigkeitszulassungsventilen
stets dann erfolgt, wenn die gemeinsame Pumpe Saughub hat. Die Preßeinheiten könnten
natürlich auch in gerader Linie hintereinander angeordnet sein, wobei entweder sie
sich, z. B. auf einem Schlitten, gegen die Hubkurve bewegen oder diese beweglich
angeordnet ist, stets in der obengenannten Zuordnung zu dem Antrieb der gemeinsamen
Druckflüssigkeitspumpe.
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Auf der Zeichnung ist die Einrichtung nach der Erfindung in einem
Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine solche Einrichtung mit
einem rundlaufenden Kranz von Preßeinheiten im Schnitt im Aufriß, Fig. 2 teilweise
im Schnitt einen Grundriß dazu und Fig.3 im Schnitt und Aufriß eine Preßeinheit,
die Hubkurvenbahn für das Flüssigkeitszulassungsventil schematisch mit eingezeichnet.
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Es bezeichnet r den in diesem Fall die Gesamtantriebseinrichtung enthaltenden
Maschinenfuß, 2 den' Kolben der gemeinsamen Druckflüssigkeitspumpe, 3 deren Zylinder,
welcher zugleich die Drehachse des die Preßeinheiten 5 tragenden Drehkranzes 4'
ist. 4 sind die Arme des Drehkranzes 4', welche bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
die radialen Kanäle 6 zur Druckflüssigkeitszuleitung zu einem im oder am Radkranz
q.' vorgesehenen Ringkanal ? enthalten, von wo aus dann die Druckflüssigkeit durch
kurze radiale Kanäle 7' unter die Zulassungskegel 16 der einzelnen Preßeinheiten
tritt.
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Es bezeichnet ferner 8 ein Druckflüssigkeitsvorratsgefäß, 9 ein rückschlagventilartig
wirkendes Einlaßventil für Druckflüssigkeit in den Raum über dem Kolben 2, io ein
Überdruckventil zur Begrenzung der Flüssigkeitsdruckhöhe nach Bedarf, i i einen
an dem Raum über Kolben 2 angeschlossenen Druckanzeiger (Manometer), 12 einen Ablaßhahn,
13 ein Thermometer für die Druckflüssigkeitstemperatur. -In den Preßeinheiten gelangt
die durch die Kanäle 7' zuströmende Druckflüssigkeit zur Wirkung unter die Kolben
14 (Fig. 3), welche in üblicher Weise, z. B. durch die Ledermanschetten 14' abgedichtet,
auf und ab gehen können. Dem so durch Kolben 14 ausgeübten Druck dient der oben
geschlossene, auf dem. Drehkranz 4' fest aufgeschraubte Bügel 15 als Widerlager.
Zwischen den Teilen 14 und 15 können Preßformen 15' eingesetzt werden, in welchen,
evtl. in heißem Zustand der Preßformen 15', die Arbeitsstücke 15" ausgepreßt werden.
Natürlich könnten auch Preßkolben 14 und Bügel 15 selbst der Werkstückform entsprechende
Ausgestaltung haben oder die Preßformhälften fest tragen.
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Der Druckwasserzutritt unter den Kolben 14. wird vermittelt durch
das Ventil 16, welches durch Druckwasser gehoben werden kann, dessen unbeabsichtigtes
Rückströmen aber rückschlagventilartig verhindert. 17 ist der zugehörige Ventilsitz,
18 eine Führungshülse, ig der Stößel des Ventils 16, 2o eine Verschlußschraube zum
Zusammenhalten des ganzen Ventilmechanismus einschließlich einer vorteilhaft auch
hier vorzusehenden Lederdichtungsmanschette und einer Belastungsfeder
für
das Ventil. 2I ist ein Führungsring.
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_ In seiner Tiefstlage sitzt der- Kolben 14 auf der Platte 23 auf,
welche als Federmutter zum Festhalten des einen Endes der Feder 22 dient. Die Platte
23 wird- durch den Ring 21 stets in ihrer gezeichneten Lage gehalten. Mit ihrem-
oberen Ende übergreift die Feder 22 die Schraube 22'. Hebt sich der Kolben 14- unter
Spannung der .Feder 22, so ist die Feder 22 bestrebt, ihn wieder in die gezeichnete
Tiefstlage zurückzuführen.
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. 24 ist die Hubkurvenbahn, welche, wenn durch die Drehung des Kranzes
4' nacheinander die einzelnen - Preßeinheiten mit ihr zum Zusammenarbeiten kommen,
die Ventilstößel i9 und damit das Flüssigkeitszulassungsventil 16 anhebt. Erfindungsgemäß
erfolgt das immer dann, wenn der Kolben 2 einen Saughub macht, und zwar beginnt
die Ventilöffnung vorteilhaft mit dem zum Saughub überleitenden Hubwechsel.
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Der Kranz 4' läuft vorteilhaft auf Kugellagern 26, welche durch Stüzringe
25 abgestützt werden.
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27 ist die Kurbelwelle zum Antrieb des Kolbens 2 über die Pleuelstange
28. Diese Welle 27 kann z. B. mit Hilfe der Kegelräder 29, der Welle 3o, des Ritzels
31 und der Verzahnung 32 auch den Kranz 4' antreiben. Die Übersetzungsverhältnisse
sind dabei derart abgestimmt, daß einer vollen Umdrehung der Kurbelwelle 27 ein
Vorschub des Kranzes 4' von Preßeinheit zu Preßeinheit 5 entspricht, und zwar sind,
wie oben angegeben, die Verhältnisse so geregelt, daß jeweils eine Zulassurigsventilspindel
i9 mit der Hubkurvenbahn 24 zur Zusammenarbeit kommt, wenn der Kolben :2 saugt.
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Die Arbeitsweise der Maschine ist wie folgt: Zu Beginn der Inbetriebsetzung
werden die sämtlichen Räume unter dem Kolben 14 und Druckraum 3, 6, 7 mit Druckflüssigkeit
aus Behälter 8 gefüllt durch entsprechendes Laufenlassen der Pumpe 2, 3. Der voraussichtlich
nötige Flüssigkeitsdruck wird mit Hilfe des Ventils io, welches eine Schraubenspindel
33 hat, eingestellt und am Manometer ii kontrolliert. Läuft nun eine Ventilspindel
i9 auf die entsprechend hoch gestellte Kurvenbahn 24 auf (vgl. Fig. i, Länge der
Spindel ig- links und rechts), so öffnet sich das Ventil 16, und erfolgt das während
oder zu Beginn des Saughubes des Kolbens 2, so tritt der Flüssigkeitsinhalt unter
dem Kolben 14 in den Vorrat 7, 6 zurück, wobei dieses Zurücktreten noch durch die
Feder 22 beschleunigt und unterstützt wird. Der Kolben 14 kommt dadurch in Tiefstlage,
und es kann eine Preßform 15' mit einem Rohling 15" oder bei- entsprechender Ausgestaltung
des Kolbens 14 und des Bügels 15 lediglich ein Rohling zwischen Kolben 14 und Bügel
15 eingeführt werden. Bei Verwendung einer herausnehmbaren Preßform 15' kann diese
dem Material entsprechend angewärmt - sein. Bei weiterer Drehung des Kranzes 4'
und bei Umkehr der Bewegungsrichtung des Kolbens 2 auf Druckhub, sei es, daß das
noch während der Zusammenarbeit der betreffenden Spindel i9 mit Kurve 24, sei es,
daß es nachher geschieht, wird Druckflüssigkeit durch das Ventil 16 unter
den Kolben 14 gepreßt, derselbe hebt sich und übt auf das Werkstück bzw. auf die
Preßform einen entsprechenden Druck aus. Dieser Druck dauert so lange, bis die nämliche
Preßeinheit wieder an die Kurve 24 gelangt, in welcher Zwischenzeit natürlich auch
die sämtlichen folgenden Preßeinheiten 5 mit Preßformen bzw. Werkstücken beschickt
worden sind, worauf sich der nämliche Arbeitsgang von der ersten Preßeinheit 5 an
wiederholt. Durch den während des ganzen Kranzumlaufs häufig erfolgenden Wechsel
zwischen Druck- und Saughüben wird, wenn die zwangsläufige Anhebung des Ventilstößels
i9 vorüber ist, der hydraulische Druck nicht merklich abgeschwächt, weil das Ventil
16 als Rückschlagventil wirkt. Bei den Druckhüben kann dann nach Bedarf noch Druckflüssigkeit
in den Druckraum unter Kolben 14 nachgeliefert werden.
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Die Hubkurvenbahn 24 wird vorteilhaft als kreisrunde, frei drehbare
Scheibe ausgeführt, so daß beim Anstieg darauf der Stößel i9 gegen sie nicht reibt,
sondern sie während seines Anstiegs weiterdreht. Der Träger 35 dieser Hubscheibe
ist vorteilhaft der Höhe und Breite nach verstellbar.