EP3580054A1 - Presse mit doppeltwirkendem hydraulikzylinder - Google Patents

Presse mit doppeltwirkendem hydraulikzylinder

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EP3580054A1
EP3580054A1 EP18702671.1A EP18702671A EP3580054A1 EP 3580054 A1 EP3580054 A1 EP 3580054A1 EP 18702671 A EP18702671 A EP 18702671A EP 3580054 A1 EP3580054 A1 EP 3580054A1
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EP
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double
press
connecting rod
plunger
hydraulic cylinder
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EP3580054B1 (de
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Paolo Matassoni
Stefan Kaiser
Ingo Goutier
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Andritz Technology and Asset Management GmbH
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Andritz Technology and Asset Management GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/265—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks using a fluid connecting unit between drive shaft and press ram
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0029—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing means for adjusting the space between the press slide and the press table, i.e. the shut height
    • B30B15/0035—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing means for adjusting the space between the press slide and the press table, i.e. the shut height using an adjustable connection between the press drive means and the press slide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/28—Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof
    • B30B15/281—Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof overload limiting devices

Definitions

  • the subject of this invention is a press or a punching machine with a drive oscillating about an eccentric shaft and at least one connecting rod a plunger
  • the subject of this invention also forms a method for operating a press or a stamping machine, in which a plunger is driven in an oscillating manner by means of an eccentric shaft and at least one connecting rod by a drive.
  • a plunger is driven in an oscillating manner by means of an eccentric shaft and at least one connecting rod by a drive.
  • Such presses have been known for a long time.
  • the plunger moves back and forth between a lower and a top dead center.
  • the pressing or punching force is fed directly into the ram via one or more connecting rods (2 - or 4 - point presses).
  • There are also possibly provided adjustments to adjust the stroke This usually happens via a
  • Eccentric bush The position of the plunger can also be adjusted via a ball screw at the lower end of the connecting rod (plunger adjustment).
  • the invention has for its object to provide a press or a stamping machine, in which the punching or forming process is improved. This task is solved by a press or a
  • Cylinder is arranged, with the double-acting Hydraulic cylinder can be operated vibrating, so that thereby the punching or forming process by a
  • the double-acting hydraulic cylinder is housed in the connecting rod shank. It is also conceivable that the hydraulic cylinder is arranged below an overload fuse, directly above the plunger.
  • Hydraulic cylinder is provided, can thus also realize a fast lift stroke.
  • Hydraulic cylinders are also working on the open
  • the ram is driven by the eccentric drive to the top dead center and then is on the
  • Double-acting Hydraulic ikzyl activated in the Lifthub has an opening travel of 140 mm. With a press stroke of 160 mm, a maximum opening travel of 300 mm can be realized. As a result, the press tool is easily accessible for optical inspection or work on it (e.g., grinding work).
  • presses are also equipped with an overload fuse, which is usually arranged in the ram.
  • an overload fuse which is usually arranged in the ram.
  • hydraulic cylinder can also function as a
  • the invention also includes a method for operating a press or a stamping machine, in which a plunger is driven oscillating via an eccentric shaft and at least one connecting rod of a drive. According to the invention, the plunger is also driven in addition via a double-acting hydraulic cylinders, which is arranged in the connecting rod, vibrating.
  • the double-acting cylinder can do this in addition
  • Hydraulic cylinder is operated vibrating.
  • Double acting cylinders in the respective connecting rods Double acting cylinders in the respective connecting rods
  • Fig. 1 is a schematic view of the press according to the invention.
  • Fig. 2 is a detail view of the connecting rod;
  • Fig. 3 is a functional diagram of the press;
  • the same reference numerals in the accompanying drawings in each case designate the same components.
  • Figure 1 shows an example of a press 1 with a
  • a drive 6 drives via the drive belt 7 and the
  • Roller bearing 14 is rotatably mounted.
  • the upper end 30 of the connecting rod 9 is made of two screwed together
  • FIG. 2 shows a connecting rod 9 according to the invention in detail.
  • the connecting rod 31 is here
  • a piston 22 is arranged within the cylinder 25, a piston 22 is arranged. Via the lines 24 or 26, the pressure chamber 23 or the annular space 28 can be acted upon with a hydraulic fluid and so the piston 22 can be raised or lowered. Due to the rapid alternate pressurization of the pressure chamber 23 and the annular space 28, the vibrating movement of the piston 22 is realized.
  • Ball socket 19 stored. With the help of the ball screw 18 and the spindle nut 21, the position of the plunger 10 can be adjusted in a known manner.
  • FIG. 3 now shows a functional diagram.
  • the plunger 10 can on the one hand in a known manner on the rotating
  • Eccentric shaft 5 are driven oscillating. As a result, a ram stroke A can be realized.
  • the inventive double-acting hydraulic cylinder 27 can additionally realize the stroke B.
  • Vibrating actuation of the hydraulic cylinder 27 takes place via the magnetic switch 29.
  • the magnetic switch 29 alternately pressurizes the upper pressure chamber 23 or the lower annular space 28 with the hydraulic fluid so that the piston 22 vibrates, for example at a frequency of 20 Hz.
  • the upper pressure chamber 23 is being filled via the line 24 with hydraulic fluid coming from the supply line P.
  • the lower annular space 28 is emptied via the line 26 into a tank T.
  • the piston 22 moves so here the plunger 10 down.
  • the plunger 10 can thus be raised and lowered very rapidly and thus operated vibrantly.
  • the working stroke can be through the
  • Hydraulic ikzyl inder 27 are carried out together.
  • the eccentric drive moves the vibrating
  • Hydraulic ikzyl inder 27 down so that the plunger 10 moves vibrating down.
  • the working stroke can also only by the vibrating
  • the ram adjustment can be realized with the help of the ball screw 18, a further stroke C, but this lasts j edoch quite a long time.
  • inventive connecting rod 9 is shown.
  • all connecting rods 9 would have a double-acting hydraulic cylinder 27, which are vibrationally operable.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

Den Gegenstand dieser Erfindung bildet eine Presse (1) oder ein Stanzautomat mit einem Antrieb (6 ), der über eine Exzenterwelle (5) und zumindest ein Pleuel (9) einen Stößel (10) oszillierend antreibt, wobei das zumindest eine Pleuel (9) an einem Ende (30) drehbar auf der Exzenterwelle (5) gelagert ist und am anderen Ende (17) mit dem Stößel (10) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist im Pleuel (9) ein doppeltwirkender hydraulischer Zylinder (27) angeordnet, der vibrierend betrieben werden kann. Den Gegenstand dieser Erfindung bildet auch ein Verfahren, zum Betreiben einer Presse (1).

Description

PRESSE MIT DOPPELTWIRKENDEM HYDRAULIKZYLINDER
Den Gegenstand dieser Erfindung bildet eine Presse oder ein Stanzautomat mit einem Antrieb, der über eine Exzenterwelle und zumindest ein Pleuel einen Stößel oszillierend
antreibt , wobei das zumindest eine Pleuel an einem Ende drehbar auf der Exzenterwelle gelagert ist und am anderen Ende mit dem Stößel verbunden ist . Den Gegenstand dieser Erfindung bildet auch ein Verfahren zum Betreiben einer Presse oder eines Stanzautomaten , bei dem ein Stößel über eine Exzenterwelle und zumindest einem Pleuel von einem Antrieb oszillierend angetrieben wird . Derartige Pressen sind schon lange bekannt . Der Stößel bewegt sich dabei zwischen einem unteren und einem oberen Totpunkt hin und her . Bei diesen Maschinen wird die Pressoder Stanzkraft direkt über eine oder meist mehrere Pleuel ( 2 - oder 4 - Punktpresse ) in den Stößel geleitet . Es sind auch eventuell Einstellmöglichkeiten vorgesehen, um den Hub zu verstellen . Dies geschieht in der Regel über eine
Exzenterbuchse . Über eine Kugelspindel am unteren Ende des Pleuels kann außerdem die Lage des Stößels eingestellt werden (Stößelverstellung) .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Presse oder einen Stanzautomaten bereitzustellen, bei dem der Stanz - oder Umformvorgang verbessert wird . Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Presse oder einen
Stanzautomaten mit einem oder mehreren Pleuel in dem oder in denen j eweils ein doppeltwirkender hydraulischer
Zylinder angeordnet ist, wobei der doppeltwirkende Hydraulikzylinder vibrierend betreiben werden kann, sodass dadurch der Stanz- bzw. Umformprozess durch einen
vibrierenden Stößel durchgeführt wird . Dadurch, dass der Hydraulikzylinder im Pleuel angeordnet ist , bzw. dass in j edem Pleuel ein Hydraulikzylinder angeordnet is , ergibt sich ein sehr kompakter Aufbau der Presse .
Vorzugsweise ist der doppeltwirkende Hydraulikzylinder im Pleuelschaft untergebracht . Es ist auch denkbar , dass der Hydraulikzylinder unterhalb einer ÜberlastSicherung, direkt oberhalb des Stößels angeordnet ist .
Manchmal ist es notwendig , zwischen Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil eine Kontrolle durchzuführen oder auch Arbeiten an den Werkzeugen . Dazu wird über die
Exzenterwelle der Stößel in den oberen Totpunkt gefahren, zusätzlich wird die Stößelverstellung betätigt und mit Hilfe der Kugelspindel der Stößel weiter nach oben
gefahren, um dadurch mehr Platz zwischen den Werkzeugen zur Verfügung zu haben . Durch diesen Vorgang wird aber nur ein recht begrenzter Freiräum zwischen Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil zur Verfügung gestellt . Außerdem nimmt das Anheben des Stößels über die Stößelverstellung viel Zeit in Anspruch .
Insbesondere bei Try-Out-Einarbeitungspressen ist dies sehr nachteilig, da hier sehr häufig Werkzeugkontrollen
durchgeführt werden müssen .
Da nun erfindungsgemäß im Kraftstrang zwischen
Exzenterwelle und Stößel ein doppe1twirkender
Hydraulikzylinder vorgesehen ist , lässt sich damit auch ein Schnell -Lifthub realisieren . Durch den erfindungsgemäßen doppeltwirkenden
Hydraul ikzylinder werden also auch Arbeiten am offenen
Werkzeug besonders vereinfacht .
Der Stößel wird mit Hilfe des Exzenterantriebes auf den oberen Totpunkt gefahren und dann wird über den
doppeltwirkenden Hydraul ikzyl inder der Lifthub aktiviert . Der Li thub hat beispielsweise einen Öffnungsweg von 140 mm. Mit einem Pressenhub von 160 mm lässt sich somit ein maximaler Öffnungsweg von 300 mm realisieren. Dadurch ist das Presswerkzeug für optische Kontrollen oder für Arbeiten daran (z.B. Schleifarbeiten) gut zugänglich .
Häufig sind Pressen auch mit einer ÜberlastSicherung ausgestattet , die meist im Stößel angeordnet ist . Der doppeltwirkende Hydraul ikzyl inder kann hierbei dazu
verwendet werden, den Überlastweg zu vergrößern . Somit wird auch ein effizienterer Werkzeugschutz garantiert . Der
Hydraulikzylinder kann aber auch die Funktion einer
ÜberlastSicherung übernehmen . Im Störfall , d.h. bei einer Überlast am Stößel , wird dann das Öl im Hydraulikzylinder abgelassen, sodass der Kolbenweg im Hydraulikzylinder als Puffer dient . Der Störfall kann entweder mechanisch über Differenzkolben oder über Presskraftsensoren ermittelt werden .
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Betreiben einer Presse oder eines Stanzautomaten , bei dem ein Stößel über eine Exzenterwelle und zumindest ein Pleuel von einem Antrieb oszill ierend angetrieben wird . Erfindungsgemäß wird der Stößel auch zusätzlich über einen doppe11wirkenden hydraul ischen Zylinder, der im Pleuelschaft angeordnet ist , vibrierend angetrieben . Der doppeltwirkende Zylinder kann zusätzlich dazu
verwendet , bei einer notwendigen Kontrolle oder bei
Arbeiten am Werkzeug einen schnellen Lifthub des Stößels zu realisieren bzw . gegebenenfalls als ÜberlastSicherung zu fungieren . Dadurch verliert man einerseits möglichst wenig Zeit und hat andererseits mehr Platz im
Werkzeugzwischenraum als in herkömmlichen Pressen zur
Verfügung . Es ist denkbar, dass die Presse so betrieben wird, dass der Arbeitshub der Presse nur durch den oder die
doppeltwirkenden Zylinder ausgeführt wird, wobei der
Hydraulikzylinder vibrierend betrieben wird .
Dabei befindet sich das obere Ende des Pleuels im oberen (0°Lage) oder unteren Totpunkt (180° Lage) , damit keine Rotationskräfte in die Exzenterwelle eingeleitet werden . Wenn mehrere Pleuel vorhanden sind, werden alle
doppe1twirkenden Zylinder in den jeweiligen Pleueln
vibrierend betrieben .
Es ist auch denkbar, dass der Arbeitshub der Presse durch den Exzenterantrieb und den doppe1twirkenden Zylinder durchgeführt wird . Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von drei Zeichnungen beschrieben . Es zeigen :
Fig . 1 eine schematische Ansicht der erf indungsgemäßen Presse ;
Fig . 2 eine Detailansicht des Pleuels ; Fig . 3 ein Funktionsschema der Presse ; Gleiche Bezugszeichen in den j eweiligen Figuren bezeichnen j eweils die gleichen Bauteile .
Figur 1 zeigt beispielhaft eine Presse 1 mit einem
Pressentisch 2, Seitenständern 3 und einem Kopfstück 4. Im Kopfstück 4 ist die Exzenterwelle 5 drehbar gelagert . Ein Antrieb 6 treibt über den Antriebsriemen 7 und das
Schwungrad 8 die Exzenterwelle 5 an . Auf der Exzenterwelle 5 sind zwei Exzenterbuchsen 32 angeordnet , auf denen j eweils das obere Ende 30 des Pleuels 9 über eine
Rollenlagerung 14 drehbar gelagert ist . Das obere Ende 30 des Pleuels 9 ist aus zwei miteinander verschraubten
Hälften 15 , 16 zusammengesetzt . Die unteren Enden 17 der beiden Pleuels 9 sind mit dem Stößel 10 verbunden . Am
Stößel 10 ist das Werkzeugoberteil 12 befestigt , das im Betrieb gegen das Werkzeugunterteil 11 gepresst werden kann. Der Stößel 10 wird über die Rollenführung 13 entlang der Seitenständer 3 geführt . In Figur 2 ist ein erfindungsgemäßes Pleuel 9 im Detail dargestellt . Im Pleuelschaft 31 ist hier ein
doppeltwirkender hydraulischer Zylinder 27 angeordnet .
Innerhalb des Zylinders 25 ist ein Kolben 22 angeordnet . Über die Leitungen 24 oder 26 kann der Druckraum 23 oder der Ringraum 28 mit einer Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden und so der Kolben 22 angehoben oder abgesenkt werden . Durch die schnelle abwechselnde Druckbeaufschlagung des Druckraums 23 und des Ringraums 28 wird die vibrierende Bewegung des Kolbens 22 realisiert .
Mit dem doppeltwirkenden Hydraulikzy1 inder 27 lässt sich außerdem ein schneller Lifthub des Stößels 10 realisieren . In Figur 2 erkennt man auch, dass im vor1iegenden Beispiel das untere Ende 17 des Pleuels 9 über eine Kugelspindel 18 mit dem Stößel 10 verbunden ist . Die Kugel der Kugelspindel 18 ist in der unteren Kugelpfanne 20 und der oberen
Kugelpfanne 19 gelagert . Mit Hilfe der Kugelspindel 18 und der Spindelmutter 21 lässt sich in bekannter Weise die Position des Stößels 10 einstellen .
Figur 3 zeigt nun ein Funkt ionsschema . Der Stößel 10 kann einerseits in bekannter Weise über die rotierende
Exzenterwelle 5 oszillierend angetrieben werden . Dadurch lässt sich ein Stößelhub A realisieren. Mit dem
erfindungsgemäßen doppe11wirkenden Hydraul ikzyl inder 27 lässt sich zusätzlich der Hub B realisieren . Die
vibrierende Betätigung des Hydraulikzylinders 27 erfolgt über den MagnetSchalter 29. Durch den Magnetschalter 29 wird abwechselnd der obere Druckraum 23 oder der untere Ringraum 28 mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt , sodass der Kolben 22 vibriert , beispielsweise mit einer Frequenz von 20 Herz . In der dargestellten Position des MagnetSchalters 29 wird gerade der obere Druckraum 23 über die Leitung 24 mit aus der Versorgungs1e itung P kommenden Hydraulikflüssigkeit gefüllt . Gleichzeitig wird der untere Ringraum 28 über die Leitung 26 in einen Tank T entleert . Der Kolben 22 bewegt hier also den Stößel 10 nach unten . Durch den doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 27 lässt sich somit der Stößel 10 sehr schnell heben und senken und somit vibrierend betreiben . Der Arbeitshub kann durch den
Exzenterantrieb und den oder die doppeltwirkenden
Hydraul ikzyl inder 27 gemeinsam ausgeführt werden . Dabei bewegt der Exzenterantrieb den vibrierenden
Hydraul ikzyl inder 27 nach unten, sodass sich der Stößel 10 vibrierend nach unten bewegt . Der Arbeitshub kann auch nur durch den vibrierenden
doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 27 realisiert werden, wobei dem Druckraum 23 während eines Arbeitshubes in kleinen Stößen etwas mehr Hydraul ikflüssigkeit zugeführt als nachfolgend abgeführt wird, sodass der vibrierenden Bewegung des Kolbens eine 1 ineare Bewegung nach unten überlagert wird.
Wenn die beiden Leitungen 24 und 26 verschlossen sind, ist der Kolben 22 blockiert . Dann kann der Arbeitshub alleine über die Exzenterwelle 5 durchgeführt werden und die Pleuel 9 verhalten sich wie herkömmliche Pleuel ohne integrierten Hydraulikzylinder 27.
Die Stößelverstellung lässt sich mit Hilfe der Kugelspindel 18 ein weitere Hub C realisieren, dies dauert j edoch recht lange .
In den Figuren 2 und 3 sind j eweils nur ein
erfindungsgemäßes Pleuel 9 dargestellt . Natürlich würden bei einer Presse 1 mit mehreren Pleuel 9 alle Pleuel 9 einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 27 aufweisen, die vibrierend betreibbar sind .

Claims

Patentansprüche
1. Presse oder Stanzautomat ( 1) mit einem Antrieb (6), der über eine Exzenterwelle (5) und zumindest ein Pleuel (9) einen Stößel ( 10 ) oszillierend antreibt , wobei das zumindest eine Pleuel (9) an einem Ende (30) drehbar auf der Exzenterwelle (5) gelagert ist und am anderen Ende ( 17 ) mit dem Stößel ( 10 ) verbunden ist , dadurch gekennzeichnet, dass im Pleuel (9) ein doppeltwirkender hydraulischer Zylinder (27 ) angeordnet ist , der vibrierend betreibbar ist .
2. Presse oder Stanzautomat (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der doppeltwirkende hydraulische Zylinder ( 27 ) im Pleuelschaft (31) angeordnet ist .
3. Presse oder Stanzautomat (1) nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der doppeltwirkende hydraulische Zylinder (27) über einen Magnetschalter (29) betätigbar ist .
4. Presse oder Stanzautomat ( 1 ) nach einem de Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass im Pleuel (9) neben dem doppe11wirkenden hydraulischen Zylinder (27) auch eine
KugelS indel ( 18 ) und eine Spindelmutter (21) zur
Stößelverstellung angeordnet ist .
5. Verfahren zum Betreiben einer Presse oder eines
Stanzautomaten (1), bei dem ein Stößel ( 10 ) über eine
Exzenterwelle (5) und zumindest ein Pleuel (9) von einem
Antrieb (6) oszillierend angetrieben wird, dadurch
gekennzeichnet , dass der Stößel (10) auch zusätzl ich über einen doppe11wirkenden hydraul isehen Zylinder (27) , der im Pleuelschaft (31) angeordnet ist , angetrieben wird, wobei der doppeltwirkende Zyl inder (27) vibrierend betrieben wi d .
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitshub der Presse (1) nur durch den doppelwirkenden Zylinder (27) ausgeführt wird, wobei sich das obere Ende (30) des Pleuels (9) im oberen oder unteren Totpunkt befindet .
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitshub der Presse (1) durch den Exzenterantrieb und den doppe11wirkenden Zylinder (27) durchgeführt wird.
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AT501042017 2017-02-09
PCT/EP2018/052295 WO2018145957A1 (de) 2017-02-09 2018-01-30 Presse mit doppeltwirkendem hydraulikzylinder

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EP3580054A1 true EP3580054A1 (de) 2019-12-18
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