DE19608486C1 - Presse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei üblichen bekannten Pressen sind die Säulen an ihren ei­ nen (unteren) Enden über den Untergurt und an ihren anderen (oberen) Enden über einen Obergurt relativ zueinander festgelegt, um einen steifen Verbund zu schaffen. Zum Pres­ sen wird der Stößel mittels einer oder mehrerer, zwischen den Säulen angeordnet er Kraftaufbringvorrichtungen gegen das Werkstück längs der Säulen verfahren, wobei sich die Preß-Reaktionskraft am Obergurt abstützt. Hierbei müssen große Massen über große Hübe bewegt werden.

Bei einer bekannten Presse (US-PS 4 304 540) der eingangs genannten Art hat jede Säule eine eigene Kraftaufbringvor­ richtung zum Beaufschlagen des Stößels mit einer Preßkraft, einen eigenen Gegenhalter zum Aufnehmen der Preß-Reaktions­ kraft sowie eine eigene Verriegelungsvorrichtung zum Ver­ riegeln der Säule mit dem Gegenhalter. Obergurt und Unter­ gurt bilden mit Seitenständern ein steifes Pressengerüst. An den Seitenständern ist der Stößel geführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß sie leichter und kompakter gebaut werden kann und daß die Kraftaufbring­ vorrichtung nur während des eigentlichen Preßvorganges mit einem im wesentlichen dem Umformhub entsprechenden Hub zu betätigen ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Presse gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Bei der Presse nach der Erfindung entfällt der klassische Obergurt. Der Stößel ist an den Säulen geführt, die nur an einem Ende festgehalten oder "schwimmend" angeordnet sind. Dies führt zu einer leichten, kostengünstigen Pressenkon­ struktion.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Stößel mittels einer gesondert vorgesehenen Hubvorrich­ tung in eine Position nahe dem Untergurt verfahren werden, wobei diese Hubvorrichtung nicht die Preßkraft aufzubringen hat sondern lediglich dazu dimensioniert zu sein braucht, daß sie die erforderliche Hubbewegung des Stößels in eine Position nahe dem Untergurt, d. h. in Preßposition bewerk­ stelligen kann. Wird der Hub der Kraftaufbringvorrichtung zum Beschicken der Presse mit Werkstückrohlingen und zur Entnahme der gepreßten Werkstücke ausreichend bemessen, so kann auf die gesonderte Hubvorrichtung jedoch auch ganz verzichtet werden, was zu einer besonders kompakten und leichten Pressenkonstruktion führt.

Zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Presse wird nach dem Beschicken mit einem Werkstückrohling der Stößel in Preßpo­ sition nächst dem Untergurt gebracht, z. B. mittels der Kraftaufbringvorrichtung oder, falls vorhanden, mit der ge­ sonderten Hubvorrichtung. Anschließend wird jede Säule mit dem ihr zugehörigen Gegenhalter zum Aufnehmen der Preß-Reak­ tionskraft verriegelt. Erst dann wird die Kraftaufbringvor­ richtung zum Aufbringen der Preßkraft auf das Werkstück un­ ter volle Kraft gesetzt.

Die Anwendung einer Presse nach der Erfindung ist besonders attraktiv zum Innenhochdruck-Umformen von Werkstücken, wobei die Kraftaufbringvorrichtungen lediglich zum Zuhalten der Presse während des durch Fremddruck erzeugten Innenhoch­ druckumformens dienen.

Die Kraftaufbringvorrichtung kann vorteilhaft ein erstes Bauteil und ein dazu relativ in Längsrichtung der Säule ver­ lagerbares zweites Bauteil aufweisen, wobei bei einer ausge­ führten Konstruktion das erste Bauteil den Zylinder und das zweite Bauteil den Kolben eines Druckmittelzylinders bilden können, oder umgekehrt.

Bei einer ersten Ausführung der Erfindung, bei der die Kraftaufbringvorrichtung unmittelbar benachbart der Ver­ riegelungsvorrichtung angeordnet ist, sind die Säulen fest mit dem Untergurt verbunden, und das zweite Bauteil der Kraftaufbringvorrichtung ist mit dem Gegenhalter direkt ver­ bunden.

Bei einer abgewandelten Ausführung einer Presse nach der Erfindung, bei der die Säulen in ihrer Längsrichtung gegen­ über dem Untergurt schwimmend angeordnet sind, ist die Kraftaufbringvorrichtung entfernt von der Verrieglungsvor­ richtung jenseits des Untergurtes angeordnet und wirkt über einen Bund der Säule beim Preßvorgang, d. h. in verriegeltem Zustand der Verriegelungsvorrichtung, auf den Gegenhalter.

Eine Presse nach der Erfindung kann vertikal oder horizontal angeordnet sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 jeweils eine zur Hälfte geschnittene Seitenansicht einer Presse gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung im entriegelten Ruhezustand (Fig. 1) und im verriegelten Betätigungszustand (Fig. 2);

Fig. 3 eine Einzelheit bei III in Fig. 1;

Fig. 4 eine Einzelheit bei IV in Fig. 2;

Fig. 5 eine zur Hälfte längs der Linie V-V in Fig. 1 ge­ schnittene Draufsicht auf die Presse; und

Fig. 6 in einer Darstellung wie in Fig. 1 eine Presse gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in en­ triegeltem Ruhezustand.

In der folgenden Beschreibung sind der Einfachheit halber gleiche oder gleich wirkende Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen.

Es sei nun anhand der Fig. 1 bis 4 eine erste Ausführung einer Presse gemäß der Erfindung beschrieben.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist insgesamt mit der Bezugszahl 1 ein Untergurt bezeichnet, an dem vier, von den Ecken des Untergurts vertikal hochragende Säulen 2 verankert sind. Der Untergurt 1 hat einen Tisch 3, auf dem das Unterteil 4a ei­ nes Preßwerkzeuges 4 befestigt ist.

Längs der Säulen 2 verschieblich ist ein insgesamt mit der Bezugszahl 6 bezeichneter Stößel vertikal verfahrbar ange­ ordnet, der an der Unterseite das Oberteil 4b des Preßwerk­ zeuges 4 trägt. Mit 5 ist ein auf dem Unterteil 4a des Preßwerkzeuges liegendes Werkstück bezeichnet.

Es versteht sich, daß im Unterteil 4a und/oder Oberteil 4b nicht gezeichnete Formhohlräume und/oder Formvorsprünge vor­ gesehen sein können, welche der Negativkontur des fertig gepreßten Werkstückes entsprechen.

Der Stößel 6 ist mittels hydraulischer Hubzylinder 7 ver­ fahrbar, die beispielsweise diagonal gegenüberliegend (vgl. Fig. 5) mit dem Zylinder 8 am Untergurt 1 und mit der Kol­ benstange 9 am Stößel 6 angebracht sind. Diese Hubzylinder 7 sind zum Verfahren des Stößels 6 in eine Betriebsposition dimensioniert, nicht aber zum Aufbringen der Preßkraft auf das Werkstück. Der Stößel 6 ist in Gleitlagern 10 an jeder Säule geführt.

Wie deutlicher aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, sind dem Kopf jeder Säule eine Kraftaufbringvorrichtung 12, ein Ge­ genhalter 16 und eine dazugehörige Verriegelungsvorrichtung 20 zugeordnet. Die Kraftaufbringvorrichtung 12 hat einen Zylinder 13 und einen darin hydraulisch verschiebbaren Kol­ ben 14. Der Zylinder 13 ist mittels Schrauben 15 an der Oberseite des Stößels 6 fest angebracht, während der Kolben 14 an der Unterseite 17 des Gegenhalters 16 anliegt. Dieser Gegenhalter 16 umfaßt eine Geradführung mit Führungsflächen 18, längs denen zwei Spannbacken 19 mittels Druckmittelzy­ lindern 23 gegenläufig verschiebbar sind. Die Spannbacken 19 sind auf ihren halbrund ausgenommenen, einanderzugewandten Klemmseiten mit Ringnuten 21 versehen, welche mit Ringrippen 22 am Kopf jeder Säule 2 verriegelnd zusammenwirken können.

Eine Presse nach den Fig. 1 bis 4 wird wie folgt betrieben: Zunächst wird der Stößel 6 mittels der Hubzylinder 7 bei entriegelter Verriegelungsvorrichtung 20 und unbetätigter Kraftaufbringvorrichtung 12 in Preßposition nach unten ver­ fahren, in welcher das Oberteil 4b des Preßwerkzeuges 4 un­ mittelbar über dem Werkstück 5 bzw. über dem Unterteil 4a des Preßwerkzeuges steht. Anschließend wird mittels der Druckmittelzylinder 23 die Verriegelungsvorrichtung in Ver­ riegelungsstellung gebracht, in welcher die Spannbacken 19 die Ringrippen 22 am Kopf der Säulen 2 mit ihren Ringnuten 21 umgreifen, so daß der Kopf jeder Säule 2 formschlüssig mit dem Gegenhalter 16 verriegelt ist. Anschließend wird die Kraftaufbringvorrichtung 12 durch Einleiten von Druckmittel in einen Druckraum 11 auf der Unterseite des Kolbens 14 be­ tätigt, so daß der Zylinder 13 zusammen mit dem Stößel 6 um einen kleinen Preßhub p (Fig. 4) nach unten verfahren wird. Bei diesem Preßhub wird das Werkstück 5 in die gewünschte Form gebracht.

Zum Öffnen des Werkzeuges und zur Entnahme des fertigen Werkstückes wird durch Druckentlasten des Druckraumes 11 und Unterdrucksetzen des Ringraumes 11′ auf der Oberseite des Kolbens 14 die Kraftaufbringvorrichtung wieder in die Posi­ tion nach Fig. 3 verbracht, wobei der Stößel 6 um den Preß­ hub p nach oben gefahren wird. Anschließend werden zur Er­ leichterung der Entnahme des Werkstückes die Hubzylinder 7 ausgefahren und somit der Stößel 6 in die Position nach Fig. 1 hochgefahren.

Aus der geschnittenen rechten Hälfte der Fig. 5 ist die ge­ schweißte bzw. gegossene Stahlkonstruktion des Stößels 6 ersichtlich. Der Untergurt 1 kann in ähnlicher Weise aufge­ baut sein.

In der linken Hälfte der Fig. 5 ist oben die Verriegelungs­ vorrichtung 20 in entriegelter Position der beiden Spann­ backen in Draufsicht gezeigt.

Bei der Variante nach Fig. 6 sind die Kraftaufbringvorrich­ tungen 12 zum Fuß der Säulen 2 verlegt, also von der nach wie vor am Kopf der Säulen angeordneten Gegenhaltern 16 und Verriegelungsvorrichtungen 20 weg. Dies erfordert eine schwimmende Anordnung der Säulen 2 relativ zum Untergurt 1 wie folgt: Der Zylinder 13 der Kraftaufbringvorrichtung 12 ist am Untergurt 1 befestigt, und der Kolben 14 wirkt über einen Bund 25 am Fuß der Säule 2 bei betätigter Kraftauf­ bringvorrichtung und verriegelter Verriegelungsvorrichtung 20 auf den Gegenhalter 16, um den Stößel 6 um den Pressenhub p nach unten zu verlagern, nachdem dieser Stößel 6 wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 4 mittels der gesonderten Hubzylinder 7 in Preßposition verfahren worden ist.

Um für diese Konstruktion Raum zu schaffen, ist im Unter­ grund eine Grube 26 unterhalb des Untergurtes 1 vorzusehen, was die Erstreckung der Presse nach Fig. 6 über dem Boden 27 und somit die erforderliche Gebäudehöhe zur Unterbringung der Presse vermindert.

Claims (11)

1. Presse mit einem feststehenden Untergurt (1), min­ destens zwei davon wegragenden Säulen (2) und einem längs der Säulen beweglich geführten Stößel (6), auf den mittels einer Kraftaufbringvorrichtung (12) eine Preßkraft ausübbar ist, die auf ein zwischen Untergurt und Stößel angeordnetes Werkstück (5) direkt oder über ein Werkzeug (4) übertragen wird, wobei zu jeder Säule (2) je eine Kraftaufbringvorrichtung (12), ein Gegen­ halter (16) zum Aufnehmen der Preß-Reaktionskraft sowie eine Verriegelungsvorrichtung (20) zum Verriegeln der Säule (2) mit dem Gegenhalter (16) gehören, dadurch gekennzeichnet, daß die Presse keinen Obergurt aufweist und daß der Stößel (6) an den Säulen (2) geführt ist.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Säulen (2) fest mit dem Unter­ gurt (1) verbunden sind und daß jede Kraftaufbringvor­ richtung (12) ein mit dem Stößel (6) direkt verbundenes erstes Bauteil (13) und ein relativ dazu in Längsrich­ tung der Säule (2) verlagerbares zweites Bauteil (14) aufweist, das direkt mit dem Gegenhalter (16) zusammen­ wirkt (Fig. 1-4).

3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Säulen (2) in Längsrichtung gegenüber dem Untergurt (1) schwimmend angeordnet sind und daß jede Kraftaufbringvorrichtung (12) ein mit dem Untergurt (1) direkt verbundenes erstes Bauteil (13) und ein relativ dazu in Längsrichtung der Säule (2) verschiebbares zweites Bauteil (14) aufweist, das bei betätigter Verrieglungsvorrichtung (12) über einen Bund (25) der zugehörigen Säule (2) auf den Gegenhalter (16) wirkt (Fig. 6).

4. Presse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Bauteil ein Zylinder (13) und das zweite Bauteil ein Kolben (14) eines Druckmittelzylinders (12) sind.

5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen Untergurt (1) und Stößel (6) eine Hubvorrichtung (7, 7) zum Verlagern des Stößels längs der Säulen (2) bei entriegelter Verriege­ lungsvorrichtung (12) vorgesehen ist.

6. Presse nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hubvorrichtung an entgegenge­ setzten Seiten des Untergurtes (1) und des Stößels (6), insbesondere diagonal gegenüberliegend, angreifende Druckmittelzylinder (7, 7) aufweist.

7. Presse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verriegelungsvor­ richtung (20) Spannbacken (19, 19) aufweist, welche über Profile (21) formschlüssig mit Gegenprofilen (22) an der entsprechenden Säule (2) verriegelnd zusammen­ wirken können.

8. Presse nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei gegenläufig in Geradführungen (18, 18) geführte Spannbacken (19, 19) vorgesehen sind.

9. Presse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Profile der Spannbacken (19) von Ringnuten (21) und die Gegenprofile der Säulen (2) von Ringrippen (22) gebildet sind.

10. Presse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung zur individuellen Steuerung der Drücke jeder Kraftauf­ bringvorrichtung vorgesehen ist.

11. Anwendung einer Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Innenhochdruck-Umformen von Werkstücken.