DE2845924C2

DE2845924C2 - Schnellstanzpresse

Info

Publication number: DE2845924C2
Application number: DE2845924A
Authority: DE
Inventors: Jan Dr.-Ing. 4600 Dortmund Boye
Original assignee: Schwelmer Eisenwerk Mueller & Co 5830 Schwelm De GmbH
Current assignee: Schwelmer Eisenwerk Mueller & Co 5830 Schwelm De GmbH
Priority date: 1978-10-21
Filing date: 1978-10-21
Publication date: 1984-04-26
Also published as: AT366939B; DE2845924A1; GB2033277B; GB2033277A; IT1123830B; IT7926454A0; ATA637879A

Description

a) der Pressenstempel (4) ist nach oben mit einem im Oberjoch (8) geführten Zylinder (14) verbunden, dessen Kolben (16) mit seinem Kolbenstangenende am Oberjoch (8) des Pressengestells (1) stationär gehalten ist, wobei die Kolbenstange (17) Druckmittelbohrungen (28) für die Zylinderräume über und unter dem Kolben (16) enthält;

b) der Zylinder (14) trägt auf seiner Außenseite einen Ringkolbenbund (18), der von einem feststehenden, mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten Dämpfungszylinder (19) umgeben ist, der einen gegenüber dem Ringkolbenbund (18) irr. Durchmesser größeren Mittelraum (20) mit nach unten angeschlossener Dämpfungskammer (21) für den Arbeitshub des Pressenstempels und nach oben angeschlossener Dämpfungskammer (22) für den Rückstellhub mit lichtem Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des Ringkolbenbundes (18) besitzt;

c) die beiden Dämpfungskammern (21, 22), in die der Ringkolbenbiind (18) eintaucht, sind über einstellbare Drosselbohrungen (23) an den Mittelraum (20) angesch'ossen.

2. Schnellstanzpresse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel für die Zylinderräume über und unter dem Kolben (16) Druckluft ist.

3. Schnellstanzpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolbenbund (18) einerseits eine orthogonal zum Pressenstempel (4) verlaufende Ringkolbenfläche (30) aufweist, die in die Dämpfungskammer (21) für den Arbeitshub eintaucht, sowie andererseits mit einer schrägen Ringkolbenfläche (31) versehen ist, die in die Dämpfungskammer (22) für den Rückstellhub eintaucht.

4. Schnellstanzpresse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Stellschrauben (32), die mit Spitzen (33) in die Drosselbohrungen (23) eintauchbar sind.

Die Erfindung betrifft eine Schnellstanzpresse zur Bearbeitung von Blechen, Blechteilen u.dgl. mit feststehendem Pressentisch und Werksloffaufnahmc im Pressengestell sowie auf- und niederbewegbarem Prcssenstenipel mit Prel.Hverk/eug und elektrodynamischem Antrieb, der einen konzentrisch /um Pressenstempcl angeordneten, am Obcriocli des Prvssengestolis abgestützten, ein- oder mehrlagigen Flachspuleiiring und eine dem Pressenstempel zugeordnete Treiberplatte aufweist, mit Endlagendämpfung und Rückstellung des Pressenstempels.

Bei gattungsgemäßen Schnellstanzpressen (DE-OS 19 55 400) ist dem elektrodynamischen Antrieb ein Kondensator zugeordnet, der entladen wird und einen elektrischen Strom durch die Spule des Flachstromringes fließen läßt. Die Arbeitsleistung erfolgt durch elektrodynamische Abstoßung zwischen dem Flachspu lenring und der Treiberplatte. Der zeitliche Verlauf des Endladestromes in der Spule ist hauptsächlich durch die Kapazität des Kondensators, die Induktivität der Spule sowie durch den ohm'schen Widerstand des Flachspulenringes und der Leitung bestimmt Durch den zeitlich veränderlichen, in dem Flachspulenring fließenden Strom wird in der Treiberplatte, die in Ausgangsstellung nahe an dem Flachspulenring angeordnet ist, ein Sekundärstrom induziert Infolgedessen beschleunigt sich die Treiberplatte zusammen mit dem Pressenstem pel und dem Preßwerkzeug von dem Flachspulenring weg. Die Maschine funktioniert insoweit als elektrisch/ mechanischer Wandler. Auf einem relativ großen Weg wird mittels elektromagnetischer Feldkraft elektrische Energie in kinetische Energie umgewandelt, die dann auf einem sehr kurzen Weg in Schneidarbeit, Umformungsarbeit oder Verdichtungarbeit umgesetzt wird. Das Verhältnis der zurückgelegten Wege verhält sich wie das umgekehrte Verhältnis der erzeugten Kräfte. Im Ergebnis wird mit sehr hohen Beschleunigungen gearbeitet. Das gilt auch für die Rückstellbewegung, wenn insgesamt kurze Taktzeiten angestrebt werden. Folglich sind bei gattungsgemäßen Schnellstanzpressen einerseits Einrichtungen für die Endlagendämpfung, andererseits Einrichtungen für die Rückstellung des Pressenstempels erforderlich. Sie sind bei den bekannten gattungsgemäßen Pressen als Federn ausgeführt. Daa ist nachteilig, weil es zu Schwingungserscheinungen kommen kann. Bei Pressen anderer Gattung kennt die Praxis

■»ο Rückstelleinrichtungen in Form von hydraulischen oder pneumatischen Zylinderkolbenanordnungen. Auch kennt man Spindelpressen oder hydraulische Pressen mit hydraulischen Endlagendämpfungen. Dabei handelt es sich jedoch sowohl für die Rückstelleinrichtungen als auch für die Einrichtungen für die Endlagendämpfung stets um selbständige Bauteile, die mit dem Pressenstempel nicht integriert und miteinander nicht kombiniert sind. Die Anordnung derartiger Einrichtungen bei einer gattungsgemäßen Schnellstanzpresse würde die

so Schnellstanzpresse in ihrem baulichen Aufbau, in funktioneller Hinsicht und in steuerungstechnischer Hinsicht erheblich verkomplizieren.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Schnellstanzpresse eine von mechanischen Federanordnungen freie Rückstelleinrichtung mit integrierter Endlagendämpfung zu verwirklichen.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Schnellstanzpresse der eingangs beschriebenen Gattung, die

feo gekennzeichnet ist durch die Kombination der folgenden Merkmale:

a) der Presscnstempe! is: nach .'L^n mit einem im Oberioch geführten >'\hrider ve; nimden. dessen Kolben mit seinem K(i!v-nsMiigoii-r,<u· um OK: joch des Pi cssiiigcsiLM lld'm,·,!: izenaiu'ii ist. wobei (iie Kolbenstange I ^;ν:■■"<!,.,:;eii,'o,"iri.jii:e;! i\^r die /.ylinderr.'Kii.ii.· übe; ,Jini ii;i;e: eiern Ki.iruv-

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enthält;

b) der Zylinder trägt auf seiner Außenseite einen Ringkolbenbund, der von einem feststehenden, mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllten D.impfungszylinder umgeben ist, der einen gegenüber dem Ringkolbenbund im Durchmesser größeren Mittelraum mit nach unten angeschlossener Dämpfungskammer für den Arbeitshub des Pressenstempels und nach oben angeschlossener Dämpfungskammer für den Rückstellhub mit lichtem Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des Ringkolbenbundes besitzt;

c) die beiden Dämpfungskammern, in die der Ringkolbenbund eintaucht, sind über einstellbare Drosselbohrungen an den Mittelraum angeschlossen.

Einzelne Konstruktionsmerkmale der beanschpruchten Schnellstanzpresse in dieser oder andere · Form sind fachüblich. Zur Lösung der Aufgabe kommt es lediglich auf die Gemeinsamkeit der beanspruchten Merkmale an.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist das Druckmittel für die Zylinderräume über und unter dem Kolben Druckluft.

Da einerseits für den Arbeitshub, andererseits für den Rückstellhub unterschiedliche Dämpfungsarbeit geleistet werden muß, empfiehlt die Erfindung fernerhin, daß der Ringkolbenbund einerseits eine orthogonal zum Pressenstempel verlaufende Ringkolbenfläche aufweist, die in die Dämpfungskammer für den Arbeitshub eintaucht, sowie andererseits mit einer schrägen Ringkolbenfläche versehen ist, in die die Dämpfungskammer für den Rückstellhub eintaucht. Die Drosselwirkung kann im einfachsten Falle mit Stellschrauben erreicht werden, die mit Spitzen in Drosselbohrungen eintauchbar sind.

Im folgenden werden die beschriebenen Merkmale, die funktionellen Zusammenhänge und die erreichten Vorteile anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Hochgeschwindigkeitspresse,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Hochgeschwindigkeitspresse besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus dem Pressengestell 1 mit feststehendem Pressentisch 2 und Werkstückaufnahme 3 sowie dem auf- und niederbewegbaren Pressenstempel 4 mit dem Preßwerkzeug 5 und einem elektrodynamischen Antrieb. Der elektrodynamische Antrieb besitzt einen im Pressengestell 1 konzentrisch z\im Pressengestell 1 angeordneten, einlagigen oder mehrlagigen Fiachspulenring 6. Der Pressenstempe! 4 besitzt eine zugeordnete, ebenfalls ringförmige Treiberplatte 7. Der Flachspulenring 6 ist am Oberjoch 8 des Pressengestells 1 abgestützt, und zwar im Ausführungsbeispiel über aufgesetzte Ankerpakete 9, die U-förmig gestaltet und reiterartig auf den Flaehsniilenring 6 aufgesetzt sowie in c'tie f.nisprecheiide Kammer 10 am Oberjoch 8 des ' -v^engestelK 1 eingesetzt sind. Angedeutet ist in I ι {.'. i auch die am elektrodynamischen Antrieb zugeordnete Kondensatorbatterie 11 mit Schwingkreis 12. wobei durch Entladung der Kondensatorbatterie 11 nie elektrodynamischen Kräfte erzeugt werden, die

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über die Treiberplatte 7 den Pressenstempel 4 in Richtung auf das in der F i g. 1 eingezeichnete Werkstück 13 treiben, an dem im Ausführungsbeispiel eine Stanzarbeit durchzuführen ist

Der Pressenstempel 4 ist in seinem oberen Teil als Zylinder 14 einer Rückstellzylinderkoibenanordnung 15 ausgebildet Der Kolben 16 ist mit seiner Kolbenstange 17 im Oberjoch 8 des Pressengestei's 1 stationär gehalten. Der Zylinder 14 trägt aber außerdem auf seiner Außenseite einen Ringkolbenbund 18. Dieser ist von einem stationär am Oberjoch 8 des Pressengesteils 1 gehaltenen Dämpfungszylinder 19 umgeben.

Der Dämpfungszylinder 19 wiederum besitzt, wie insbesondere die F i g. 2 erkennen läßt, einen ringförmig umlaufenden, gegenüber dem Ringkolbenbund 18 großen Mittelraum 20. Nach unten hin ist an diesen Mittelraum 20 eine Dämpfungskammer 21 für den Arbeitshub angeschlossen, nach oben hin eine Dämpfungskammer 22 für den Rückstellhub. Die beiden Dämpfungskammern 21, 22 sind über Drosselbohrungen 23 mit Einrichtung 24 für die Einstellung der Drosselwirkung an den Hydraulikraum 20 angeschlossen. — Die Rückstellzylinderkolbenanordnung 15 ist an eine nicht gezeichnete Druckluftquelle angeschlossen, und zwar über die Leitungen 25 und 26 mit entsprechenden Steuerventilen 27. Man erkennt, daß der Kolben 16 der Rückstellzylinderkolbenanordnung 15 eine Kolbenstange 17 besitzt, die mit Druckmittelbohrungen 28 versehen ist. Diese münden oberhalb bzw. unterhalb des eigentlichen Kolbens 16 in den Zylinderraum 29 des Zylinders 14.

Der schon erwähnte Ringkolbenbund 18 besitzt einerseits eine orthogonal zum Zylinder 14 verlaufende Ringkolbenfläche 30, die in die untere Dämpfungskammer 21 eintaucht. Diese dient, wie bereits erwähnt, für die Dämpfung des Arbeitshubes. Die gegenüberliegende Ringkolbenfläche 31 verläuft demgegenüber nach außen hin schräg abfallend, sie taucht in die obere Dämpfungskammer 22 ein und dient zur Dämpfung des Rückstellhubes. Die Einrichtung 24 für die Einstellung der Drosselwirkung arbeitet im Ausführungsbeispiel mit einfachen Stellschrauben 32, die mit Spitzen 33 in die Drosselbohrungen 23 eintauchen und es zulassen, den Strömungsquerschnitt in den Dro> sein zu verstellen.

Im Ergebnis wird zunächst erreicht, daß der Ringkolben oder Ringkolbenbund 18 sowohl die noch vorhandene Restenergie beim Arbeitshub als auch die Geschwindigkeitsenergie beim Rückhub dosiert dämpfen kann. Während der Bewegung dieses Ringkolbenbundes 18 findet jedoch keine Volumenveränderung in dem Mittelraum 20 statt, der gegenüber dem Ringkolbenbund 18 verhältnismäßig groß ausgeführt ist. Das wird selbstverständlich auch dadurch erreicht, daß der Zylinder 14 selbst oberhalb und unterhalb des Ringkolbenbundes 18 den gleichen Durchmesser besitzt. Folglich ist bei dieser Bewegung des Pressenstempels 4 ein Ausgleichsbehälter nicht erforderlich. Im übrigen sei darauf hingewiesen, daß sich im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung der Zylinder 14 in einem Drosselspalt 34 bewegt, durch den sich das komprimierte öl bis zu einer Entlastungsnut 35 bewegen kann, von der es wieder in den Ölbehälter zurückgeführt wird. Dadurch bleiben die Dichtelemente bei 36 drucklos, so daß sie eine hohe Lebensdauer aufweisen.

Nicht nur diese Einrichtungen für die Endlagendämpfung beim Arbeitshub bzw. beim Rückstellhub sind mit dem Pressenstempel 4 integriert. Integriert mit dem

Pressenstempel 4 ist auch die Rückstelleinrichtung selbst. Sie ist in dem Pressenstempel 4 untergebracht und erhält ihre Luftversorgung, wie bereits beschrieben, durch die Kolbenstange 17 oder Kolbenhalterung. Als Rückholfederkraft wird einerseits die Kompressionsdruckerhöhung der eingeführten Luft auf der einen Seite des Kolbens 16 der Rückstellzylinderkolbenanordnung 15 und die Entspannung auf der anderen Seite ausgenutzt. Überraschenderweise treten dabei nur geringe Temperaturerhöhungen auf. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß zu Einrichtzwecken der Druck in umgekehrter Richtung aufgebaut werden kann (indem die schon erwähnten Ventile umgeschaltet werden) so daß der Pressenstempel 4 ohne elektrodynamische Entladung in die Arbeitsposition gefahren werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schnellstanzpresse zur Bearbeitung von Blechen, Blechteilen u. dgL mit feststehendem Pressentisch und Werkstückaufnahme im Pressengestell sowie auf- und niederbewegbarem Pressenstempel mit Preßwerkzeug und elektrodynamischem Antrieb, der einen konzentrisch zum Pressenstempel angeordneten, am Oberjoch des Pressengestells abgestützten, ein- oder mehrlagigen Flachspulring und eine dem Pressenstempel zugeordnete Treiberplatte aufweist, mit Endlagendämpfung und Rückstellung des Pressenstempels, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale: