DE2331697B1 - Aufsetzstoßdämpfer-Einrichtung für Pressenstössel - Google Patents

Description

kannte Einrichtung ist jedoch, auch wenn sie im Aufbau ähnlich ist wie der Erfindungsgegenstand, keine Aufsetzstoßdämpfer-Einrichtung.

Die genaue Vorwahl der Größe des Dämpfungsweges wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zur Bestimmung der Endlage des sich während des Dämpfungsvorganges in den Kompressionsraum hineinbewegenden Summenkolbens in an sich bekannter Weise ein als Stellschraube ausgebildeter Anschlag angeordnet ist.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, daß ein Verkanten des Stößels beim Zurücklegen des Dämpfungsweges weitgehendst ausgeschlossen ist.

Ein weiterer mit der Erfindung erzielbarer Vorteil besteht in dem geringen Aufwand, die Erfindung zu realisieren und in dem geringen Raumbedarf, der die Möglichkeit bietet, die wenigen zusätzlich benötigten Bauteile an einer gut zugänglichen Stelle der Presse anzuordnen, so daß Einbauschwierigkeiten entfallen, die auftreten können, wenn der Aufsetzstoßdämpfer wie bei der bekannten Ausführung am Pleuelangriffspunkt angeordnet ist.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Aufsetzstoßdämpfer-Einrichtung an Hand einer Zeichnung, die rein schematisch ein beliebiges Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.

Für den hier zu beschreibenden Anwendungsfall wird angenommen, daß es sich bei der verwendeten Presse um eine Zweipunktpresse handelt.

In der Zeichnung sind mit 1 und 2 die von der nicht besonders dargestellten Kurbelwelle der Presse angetriebenen Pleuel bezeichnet, an denen in den Pleuelangriffspunkten 3 und 4 die Kolben 5 und 6 angelenkt sind. Die Kolben 5 und 6 befinden sich je in einem Zylinder 7 und 8 des Stößels 9 und stützen sich gegen ein unter Vorspannung stehendes Flüssigkeitsvolumen ab, das sich unterhalb der Kolben 5 und 6 in den Druckräumen 10 und 11 befindet.

Beide Druckräume 10 und 11 sind durch eine Druckmittelleitung 12 miteinander verbunden, in der zwei Rückschlagventile 13 und 14 derart angeordnet sind, daß Druckmittel lediglich im Überlastungsfall der Presse aus den Druckräumen 10 und 11 über eine zwischen den beiden Rückschlagventilen 13 und 14 mündende Druckmittelleitung 15 in einen Zylinderraum 16 des Überlastungsventils 17 abströmen kann. Hier wirkt es auf die kleinere Fläche des im Uberlastungsventil 17 verschiebbar angeordneten Plungerkolbens 18 und verschiebt diesen gegen den auf seiner großen Fläche einwirkenden Druck eines gasförmigen Druckmittels, hier z.B. vorgespannte Luft. Das Druckmittel für die erstmalige Füllung der Druckräume 10 und 11 und für die ständige Aufrechterhaltung des Vorspanndruckes wird über die Druckmittelleitungen 19 und 20 zugeführt.

Die bis hier beschriebene Einrichtung bildet damit eine Überlastungssicherung, wie sie für Pressen bereits bekannt und eingesetzt wurde. Im Überlastungsfall strömt Druckflüssigkeit aus den Druckräumen 10 und 11 aus, und bewirkt dadurch eine Entlastung der Pleuelangriffspunkte 3 und 4, wobei die Kolben 5 und 6 gegenüber dem Stößel 9 eine Relativbewegung ausführen. Dabei wird über einen nicht gezeigten Endtaster der Antrieb der Presse abgeschaltet.

Zur Dämpfung des Aufsetzstoßes ist an die Druckmittelleitung 12 jeweils zwischen einem der Druckräume 10 und 11 sowie den Rückchlagventilen 13 und 14 eine weitere Druckmittelleitung 21 und 22 angeschlossen. Die Druckmittelleitung 21 mündet in einem Zylinderraum 12, in dem die Druckflüssigkeit die Stirnfläche eines dem Pleuelangriffspunkt 3 zugeordneten Gegenkolbens 24 beaufschlagt. Die andere Druckmittelleitung 22 mündet in einem Zylinderraum 25, in dem die Druckflüssigkeit die Stirnfläche eines dem Pleuelangriffspunkt 4 zugeordneten Gegenkolbens 26 beaufschlagt. Beide Gegenkolben

ίο 24 und 26 wirken gemeinsam auf einen Summenkolben 27, der auf seiner den Gegenkolben 24 und 26 abgewandten Seite unter dem Druck eines gasförmigen Druckmittels (Druckluft) steht, und der innerhalb eines Kompressionsraumes 28 verschiebbar ist.

Während die Vorspannung des Druckmittels im Überlastungsventil 17 so hoch gewählt wurde, daß die Druckflüssigkeit aus den Druckräumen 10 und 11 erst dann abströmen kann, wenn die von den Pleueln 1 und 2 zu übertragenden Kräfte eine Gefahr für im Kraftfluß der Presse angeordnete Bauteile oder das Werkzeug bilden, ist der Druck im Kompressionsraum 28' so gewählt, daß die aus diesem Druck und der wirksamen Fläche des Summenkolbens 27 resultierende Kraft nur einen Bruchteil der maximal benötigten Preßkraft ausmacht.

Statt wie bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die auf den Summenkolben 27 wirkende Kraft durch ein diesen Summenkolben 27 beaufschlagendes gasförmiges Druckmittel zu erzeugen, ist es jedoch ohne weiteres möglich, den gleichen Effekt durch mechanische Federn zu erzielen, oder durch eine Kombination von Federn und dem im Kompressionsraum 28 eingeschlossenen, vorgespannten Druckmittel.

Beim Auftreffen des am Stößel 9 befestigten Werkzeugteiles auf das umzuformende Werkstück steigt die Preßkraft zunächst schlagartig von Null auf den vorher bestimmten Bruchteil der maximal benötigten Preßkraft. Verteilt sich die gesamte Preßkraft gleichmäßig auf die Pleuel 1 und 2, so führen die Kolben 5 und 6 eine Relativbewegung gegenüber dem Stößel 9 aus, sobald die Reaktionskraft des nun in der Umformung befindlichen Werkstückes größer wird als die im Augenblick zur Verfügung stehende Preßkraft. Dabei tritt aus den Druckräumen 10 und 11 Druckflüssigkeit aus, durch die die Gegenkolben 24 und 26 entsprechend verschoben werden, und mit ihnen der Summenkolben 27. Hierdurch wird der über dem Summenkolben 27 befindliche Kompressionsraum 28 verkleinert und der Druck des hierin eingeschlossenen Druckmittels steigt an. In gleichem Maß steigt damit auch die vom Flüssigkeitsvolumen unterhalb eines jeden Pleuelangriffspunktes 3 und 4 übertragbare Preßkraft. Dieser Vorgang wiederholt sich ständig, bis auf Grund des Druckes im Kompressionsraum 28 die maximal erforderliche Preßkraft übertragen wird. Der Weg, den die Kolben 5 und 6 dabei zurückgelegt haben, ist der Dämpfungsweg, der in der Zeichnung mit »a« angedeutet ist.

Mittels eines im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer Stellschraube 29 bestehenden Anschlages ist es möglich, den Dämpfungsweg »α« durch Begrenzung des Hubes des Summenkolbens 27 einstellbar zu machen, um für die jeweils gegebenen Verhältnisse eine optimale Dämpfung zu erreichen. Die Kolben 5 und 6 sowie der Summenkolben 27 befinden sich dann in der strichpunktiert eingezeichneten Stellung. Je nach Größe und Form des Kompressions-

raumes 28 und der Wahl des Druckmittels kann dabei außerdem der Druckanstieg und somit die Kennlinie des Aufsetzstoßdämpfers in der Art einer Federkennlinie gewählt werden. Die Kennlinie kann selbstverständlich durch mechanische Federn allein oder zusätzlich beeinflußt werden.

Verteilt sich bei außermittiger Pressenbelastung die Preßkraft dagegen nicht gleichmäßig auf die Pleuel 1 und 2, so dringt zunächst der dem am höchsten belasteten Pleuel, z.B. Pleuel 1, zugeordnete Kolben 5 in den Zylinder 7 ein und verdrängt eine gewisse Menge des im Druckraum 10 befindlichen Druckmittels über die Druckmittelleitung 21 in den Zylinderraum 23. Der Gegenkolben 24 weicht in Richtung des Summenkolbens 27 aus und schiebt diesen in den Kompressionsraum 28 hinein. Da das Pleuel 2 in der Praxis nie vollkommen unbelastet bleibt, und außerdem das im Druckraum 11 befindliche Druckmittel vorgespannt ist, führt der Gegenkolben 26 gleichzeitig mit dem Gegenkolben 24 eine ao entsprechende Bewegung wie dieser aus. Hierdurch wird dem Druckraum 11 zwangläufig eine entsprechende Menge Druckmittel entzogen, so daß auch auf dieser Seite des Stößels 3 der Kolben 6 um den gleichen Weg in den Zylinder 8 eindringen kann, wie auf der anderen Seite der Kolben 5 in den Zylinder 7. Damit ist eine ständige Parallelverschiebung des Stößels 9 beim Zurücklegen des Dämpfungsweges gewährleistet.

Ist die Belastung der einzelnen Pleuel 1 und 2 derart unterschiedlich bzw zu hoch, daß auch nach dem Durchlaufen des Dämpfungsweges einer oder beide Kolben 5 und 6 weiter in die Zylinder 7 und 8 eindringen, so spricht die Überlastsicherung 17 an und schaltet die Presse ab.

Durch die Anordnung der Rückschlagventile 13 und 14 kann im Überlastungsfall Druckflüssigkeit aus den Druckräumen 10 und 11 in den Zylinderraum 16 des Überlastungsventils 17 eintreten, wobei jedoch eine getrennte Druckübertragung auf die Gegenkolben 24 und 26 ohne gegenseitige Beeinflussung gewährleistet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Ai.

Claims (3)

1 2 setzen des am Stößel befestigten Werkzeugteiles auf Patentansprüche: das umzuformende Werkstück eine Relativbewegung gegenüber dem Stößel aus. Diese Relativbewegung

1. Aufsetzstoßdämpfer-Einrichtung für Pres- ist der Dämpfungsweg, bei dessen Durchfahren der senstößel mechanischer Pressen mit im Kraftfluß 5 Druck des vordem erwähnten Ölvolumens durch den zwischen Pleuel und Stößel angeordneter KoI- eintauchenden Dämpfungskolben stetig ansteigt, bis ben-Zylindereinheit, dessen Druckraum als nach am Ende des Dämpfungsweges die aus dem nun außen geschlossener Kompressionsraum ausgebil- herrschenden Druck und der wirksamen Fläche des det ist, dadurch gekennzeichnet, daß Dämpfungskolbens resultierende Kraft der Preßkraft für eine Verwendung bei Mehrpunktpressen der io entspricht. Um für die einzelnen mit der Presse ausnach außen geschlossene Kompressionsraum (28) führbaren Arbeiten und den dabei angewandten Verfür alle Kolbenzylindereinheiten der Gegendruck- fahren optimale Verhältnisse zu schaffen, ist der raum eines bei Stößelparallelführungen bekann- Dämpfungsweg innerhalb seiner Grenzen verstellbar, ten Summenkolbens (27) mit auf diesen einwir- Dieser bekannte Aufsetzstoßdämpfer ist praktisch kenden Gegenkolben (24, 26) ist, wobei den 15 nur bei Einpunktpressen als betriebssicher anzuse-Druckräumen (10, 11) einer jeden Kolben-Zylin- hen, da sein Einsatz bei Mehrpunktpressen ein durch dereinheit einer der Gegenkolben (24, 26) zu- außermittiges Belasten bewirktes Verkanten des Stögeordnetist. ßels nicht verhindern kann, denn jeder der zwischen

2. Aufsetzstoßdämpfer nach Anspruch 1, da- Pleuel und Stößel eingebauten Aufsetzstoßdämpfer durch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der ao führt abhängig von der Belastung des jeweiligen Endlage des sich während des Dämpfungsvorgan- Pleuels einen unterschiedlichen Dämpfungsweg aus. ges in den Kompressionsraum (28) hineinbewe- Je größer aber der Unterschied in den ausgeführten genden Summenkolbens (27) in an sich bekannter Dämpfungswegen ist, um so größer ist aber auch die Weise ein verstellbarer Anschlag angeordnet ist. Gefahr des Verkantens des Stößels.

3. Aufsetzstoßdämpfer nach Anspruch 2, da- 35 Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht durch gekennzeichnet, daß als Anschlag eine die Aufgabe der Erfindung darin, eine Aufsetzstoß-Stellschraube (29) vorgesehen ist. dämpfer-Einrichtung der genannten Ausführung für

Pressenstößel zu schaffen, mit der ein Verkanten auch der Stößel von Mehrpunktpressen verhindert

30 wird, wenn jeder Pleuelangriffspunkt mit einem

Aufsetzstoßdämpfer ausgerüstet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß der nach außen geschlossene Kompres-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufsetzstoß- sionsraum für alle Kolbenzylindereinheiten der Gedämpfer-Einrichtung für Pressenstößel an mechani- 35 gendruckraum eines bei Stößelparallelführungen besehen Pressen mit im Kraftfluß zwischen Pleuel und kannten Summenkolbens mit auf diesen einwirken-Stößel angeordneter Kolben-Zylindereinheit, dessen den Gegenkolben ist, wobei den Druckräumen einer Druckraum als nach außen geschlossener Kompres- jeden Kolben-Zylindereinheit einer der Gegenkolben sionsraum ausgebildet ist. zugeordnet ist.

Es ist bei mechanischen Pressen oftmals erforder- 40 Zur Verhinderung des Verkantens des Stößels lieh, die an sich übliche kontinuierliche Stößelbewe- einer Presse auch bei stark außermittiger Belastung gung in bestimmten Bereichen durch Beeinflussung ist nämlich bereits eine Zusatzeinrichtung bekanntgezu verändern. Ein Grund hierfür liegt in der hohen worden (DT-OS 2 053 700), bei welcher beispiels-Auftreffgeschwindigkeit des Werkzeuges auf das weise zwischen Stößel und Tisch mehrere Hydraulik-Werkstück, durch die eine ausgeprägte Kraftspitze, 45 zylinder vorgesehen sind, die über getrennte hydrau- oder anders ausgedrückt, ein starker Stoß entsteht. lische Leitungen und getrennte mechanische Ubertra-Abgesehen von der dabei auftretenden relativ starken gungsmittel an einen Hauptzylinder angeschlossen Geräuschbildung werden die Werkzeuge durch den sind, dessen Kolben gegen eine abhängig von der Stoß in ihrer Lebensdauer negativ beeinflußt. Des- Reaktionskraft des Werkzeugs oder der Werkzeuge halb hat man bereits die verschiedensten mechani- 50 einstellbare Kraft verschiebbar ist. Als getrennte meschen und hydraulischen Aufsetzstoßdämpfer vorge- chanische Übertragungsmittel dienen Gegenkolben, schlagen. die jeweils einem der Hydraulikzylinder zugeordnet

Insbesondere mit den hydraulischen Aufsetzstoß- sind, und die in einer solchen Weise auf den Kolben dämpfern konnte erreicht werden, daß der Stößel des Hauptzylinders einwirken, daß die von den Gepraktisch nur mit einem Bruchteil seiner Preßkraft 55 genkolben ausgeübten Druckkräfte summiert werden, auf das Werkstück aufsetzt und erst nach dem Auf- Durch die Ausbildung des Kolbens des Hauptzysetzen mit seiner vollen Preßkraft zur Wirkung linders als Summenkolben wird eine hydraulisch kommt. zwangläufige Parallelhaltung geschaffen, die bei Ein-

Die Wirkungsweise eines bekannten Aufsetzstoß- punktpressen oder hydraulischen Pressen aller Arten

dämpfers (Sonderdruck der Fa. Friedrich Krupp 60 eingesetzt werden kann und die jeder verkantenden

GmbH: »Kaltfließpressen« von Ing. Willi Mai er) Seite sofort harten Widerstand entgegengesetzt. Der

ist im wesentlichen wie folgt. Kolben des Hauptzylinders läßt sich relativ leicht ge-

Die Krafteinleitung in den Stößel erfolgt mittels gen die einstellbare Kraft verschieben, wenn alle Hy-

eines Dämpfungskolbens über ein vorgespanntes öl- draulikzylinder gleichzeitig auf ihn einwirken. Dage-

volumen, wobei dessen Vorspanndruck so bemessen 65 gen setzt er, wenn eine Stößelseite verkanten will,

ist, daß der Aufsetzdruck nur einen Bruchteil der dieser Stößelseite seine volle Kraft entgegen, die bei

eigentlich zur Verfügung stehenden Preßkraft aus- einer entsprechenden Einstellung der Kraft sicher

macht. Der Dämpfungskolben führt nach dem Auf- ausreicht, um ein Verkanten zu verhindern. Diese be-