Die Erfindung betrifft eine mechanische Presse für das Warm- und Kaltschmieden von Metallen mit einem Stößelverstellsystem, das einen von einer Schnecke bewegten verzahnten Exzenterring verwendet und sich in einer Kulissenkinematik befindet (siehe z.B.
In einer mechanischen Presse für das Schmieden von Metallen ist die Bewegung des Stößels mit Festhub von der Drehung einer Exzenterwelle innerhalb eines aus einer oder mehreren Pleuelstangen bestehenden kinematischen Systems und ähnlichen kinematischen Systemen gegeben. Damit muss ein Stößelverstellsystem verbunden werden, um die Stärke der Pressteile zu ändern und ihre Maßgenauigkeit, die von Werkzeugverschleiß, Einfederung der Presse und Temperaturschwankungen während des Produktionsgangs abhängen, beizubehalten.
Die für die Höhenverstellung bekannten Systeme verwenden komplexe und sperrige Vorrichtungen mit relativ langen Zeiten für eine Verstellung der Pressteildicke.
Daher muss während des Verstellens der Pressenbetrieb eine Zeit lang unterbrochen werden, was die Produktionskapazität der gesamten Linie nachteilig beeinflusst.
Die am häufigsten auf Pressen für das Schmieden von Metall verwendeten Lösungen sind:
Zweck der Erfindung ist die Verwirklichung einer Presse mit Kulissenkinematik, die über ein zuverlässiges System für schnelles Verstellen des Stößels ohne Aussetzen des Produktionsgangs der Schmiedelinie verfügt.
Die erzielten Vorteile sind:
Hauptmerkmal der Erfindung ist das aus einem in die Kulisse eingesetzten von einer Schnecke gedrehten verzahnten Exzenterring bestehende Stößelverstellsystem.
Die Kulisse ist zweiteilig und mittels Schrauben verriegelt, die mit Federn gespannt sind, um das Spiel zwischen Kulisse und verzahntem Exzenterring aufzuheben.
Während der Stößelverstellung wird der obere Teil der Kulisse mittels Hydraulikzylindern angehoben, die sich der von den Federn ausgeübten Schließkraft entgegensetzen.
Die Schnecke, die von einem Getriebemotor angetrieben ist und deren Stellung von einem Encoder vorteilhaft überwacht wird, lässt den verzahnten Exzenterring frei in seinem Sitz laufen.
Diese Vorrichtung erlaubt die Verstellung des Stößels in sehr kurzer Zeit ohne Unterbrechung des Produktionsgangs der Presse.
In einer vorteilhaften Ausführungsform misst ein in den unteren Teil der Kulisse eingesetzter Temperaturfühler ständig die Temperatur der Lagerbuchse im verzahnten Exzenterring.
Der Temperaturfühler befindet sich auf einer Halterung im unteren Teil der Kulisse und auf der Höhe der Aussparung des verzahnten Exzenterrings in Kontakt mit der Lagerbuchse. Auf der Höhe des Berührungspunktes mit dem Temperaturfühler ist die Lagerbuchse konzentrisch zum Außendurchmesser des verzahnten Exzenterrings gedreht, damit eine feste Stellung des Temperaturfühlers gewährleistet ist.
Dank besonderer Vorkehrungen erlaubt das Schmiersystem die Verteilung des Schmierfetts direkt im am meisten beanspruchten Arbeitsbereich.
In der beschriebenen mechanischen Schmiedepresse ist die Stößelbewegung (18) (19) Abhängig aus der Drehung der Exzenterwelle (20) in einer in die Stößelstruktur integrierten Kulissenkinematik (Abb.1).
Während der Drehung der Exzenterwelle kann die Kulisse frei in waagerechter Richtung im Stößelsitz (18) (19) laufen, während sie den Stößel zwingt, eine senkrechte Abstiegs- und Anstiegs-bewegung auszuführen mit einem Hub, der doppelt so hoch wie die Wellenexzentrität ist (20).
Um den Einbau der Bauteile der gesamten Kinematik zu vereinfachen, wird vorher der obere Teil des Stößels getrennt und dann mittels Druckbolzen (15), Führungsbuchsen (16) und Nutmuttern (17), die mit einer hydraulischen Vorrichtung festgezogen werden, mit dem unteren Teil (19) verbunden.
Die Höhenverstellung des Stößels zum Einstellen der Werkzeuge (Abb.2) erfolgt mittels eines verzahnten Exzenterrings (11), der in der Kulisse (01) (04) untergebracht ist und mittels einer Schnecke (09) gedreht wird. Die Kulisse besteht aus einem unteren Teil (01) und einem oberen Teil (04) mechanisch mit Schrauben (06) verriegelten sind; diese Schrauben sind mit Tellerfedern gespannt, so dass sie den verzahnten Exzenterring (11) in seinem Sitz verriegeln und das zwischen dem verzahnten Exzenterring (11) und der Kulisse (01) (04) bestehende Spiel aufheben.
Während der Stößelverstellung (18) (19) setzen sich Hydraulikzylinder (5) der Schließkraft des oberen Teils der Kulisse (04) entgegen und stellen das zwischen dem verzahnten Exzenterring (11) und der Kulisse (01) (04) vorgesehene Spiel wieder her.
Der verzahnte Exzenterring (11) kann so mittels der Schnecke (09) frei in seinem Sitz drehen.
Die Schnecke (09) befindet sich im oberen Teil der Kulisse (04), um weitere Beanspruchungen während der Arbeitsphase der Presse auszuschließen, und erlaubt, axial einen Getriebemotor (08) für das Drehen der Schnecke selbst (09) anzubringen. Ihre Stellung wird über die gesamte Drehzeit des verzahnten Exzenterrings (11) mittels eines Encoders (07) gesteuert.
Am Ende der Verstellung (Abb. 3) wird der in den Hydraulikzylindern (05) enthaltene Druck abgelassen, damit die Schrauben (06) den oberen Teil der Kulisse (04) automatisch wieder schliessen können und so das Spiel mit dem verzahnten Exzenterring (11) aufheben.
Diese Vorrichtung erlaubt die Verstellung des Stößels in sehr kurzer Zeit während des Produktionsgangs zwischen den Prellschlägen, ohne dass die Produktion unterbrochen werden muss.
Um die Temperatur der Lagerbuchse (12) im verzahnten Exzenterring (11) enthalten, überwachen zu können, wurde im unteren Teil der Kulisse (01) eine Aussparung für das Anbringen einer Halterung mit einem Temperaturfühler (03) realisiert; die Halterung dient auch als mechanische Sperrung bei der Drehung des verzahnten Exzenterrings.
Die Stellung des Temperaturfühlers (03), der unter Verwendung einer Feder mit der Lagerbuchse (12) in Kontakt bleibt, ändert sich nicht im zentralen Teil der Lagerbuchse (12), weil diese konzentrisch zum Aussendurchmesser des verzahnten Exzenterrings (11) formgedreht ist.
Im unteren und oberen Teil der Kulisse (01) (04) wurden Sackrinnen ausgeführt, die in der Lage sind, durch mündende radiale Schmierlöcher (14) um das Schmierfett einzugeben. Diese sind im verzahnten Exzentrring ausgeführt und in die schraubenförmige Rinnen auf der Innenoberfläche del Lagerbuchse münden.
Diese Vorkehrung ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung des Fetts in der Nähe des Arbeitsbereichs auf dem gesamten Drehbogen der Lagerbuchse (12).
zeigt einen Teilschnitt des Stößels, der Exzenterwelle und der Kulisse mit dem Stößelverstellsystem.
zeigt die Kulisse mit dem gesamten Stößelverstellsystem.
zeigt einen Teilschnitt der Kulisse und des Stößelverstellsystems.
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