KNIEHEBELPRESSE

Abstract

 Vorgeschlagen wird eine Kniehebelpresse mit einem Pressengestell mit einer oberen Plattform (1) und einem mit der oberen Plattform (1) verbundenen Pressenfuß (2), wobei zwischen der oberen Plattform (1) und dem Pressenfuß (2) Kniehebelpaare (10, 11) höhenverstellbar unter Nutzung einer in der oberen Plattform (1) gelagerten Pressengestellspindel (8) angeordnet sind und die Kniehebelpaare (10, 11) mittels einer sie verbindenden Kniehebelspindel (12) zur Erzeugung einer Presskraft zueinander in einer Spreizebene (16) der Kniehebelpaare (10, 11) verstellbar sind, wobei die Presskraft auf einen Stempelfuß (5) des Pressenfußes (2) und damit auf eine Werkstückaufnahme (6) des Pressenfußes (2) übertragbar ist. Die Höhenverstellung der Kniehebelpaare (10, 11) erfolgt mittels der als Stutzen ausgeführten Pressengestellspindel (8) .

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kniehebelpresse mit Kniehebelpaaren, die vorzugsweise symmetrisch zueinander angeordnet sind.

[0002] Kniehebelpressen haben eine Reihe von Vorteilen, wozu gehören:

• die erreichbare Presskraft verändert sich in Abhängigkeit von der Stellung der Kniehebel zueinander, ist somit nicht proportional zum Pressweg,
• eine zeitlich kurze Zustellung ist möglich und
• der Pressstempel kann z. B. im unteren Totpunkt über längere Zeit gehalten werden, was u. a. bedeutsam ist beim AL-warmformen oder beim Presshärten von Stahl.

[0003] Kniebelpressen, ursprünglich entwickelt zum Prägen von Münzen und Medaillen, wurden in der Folgezeit vielseitig in der Umformtechnik aber auch als Wagenheber oder Obstpressen eingesetzt. Das Prinzip einer Kniehebelpresse mit doppelten Kniehebelpaaren und einer diese verbindende Spindel, wie sie u. a. als Wagenheber benutzt wird, ist in der DE 33 15 892 C2 in Fig. 1 dargestellt.

[0004] Eine Kniehebel-Obstpresse ist unter http://de.wikipedia.org/wiki/Kniehebelpresse abgebildet und beschrieben. Bei dieser Kniehebelpresse sind die beiden Kniehebelpaare durch eine Spindel miteinander verbunden, durch deren Drehung sich die Stellung der Kniehebel der Kniehebelpaare zueinander verändert. Die beiden Kniehebelpaare sind ihrerseits an einer senkrechten Spindel aufgehangen, die sich im bodenseitigen Pressraum abstützt und durch deren Drehung sich die Kniehebel mit dem Pressstempel ohne die Stellung der Kniehebel zueinander zu verändern, in der Höhe verfahren lassen. Das entspricht dem Prinzip einer einfachen Spindelpresse. Nach dem Aufsetzen des Pressstempels auf das Pressgut werden dann die Kniehebel aktiviert, um höhere Presskräfte zu generieren.

[0005] Nachteilig bei dieser Obstkniehebelpresse ist, dass die Spindel, an der die Kniehebel aufgehangen sind, bis in den Pressraum reicht, d. h. diese Spindel kreuzt die Spindel zum Verstellen der Kniehebel, was zu unerwünschten außermittigen Belastungen führt und den Pressraum einschränkt. Weiter muss die Gegenkraft zu der Presskraft durch die senkrechte Spindel aufgenommen werden.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kniehebelpresse derart zu verändern, dass die Nachteile, wie sie oben bei der Obstpresse beschrieben wurden, entfallen und die Vorteile von Kniehebelpressen voll zur Geltung kommen.

[0007] Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0008] Erfindungsgemäß werden zwei Ausführungsformen der Kniehebelpresse vorgeschlagen.

[0009] Die erste Kniehebelpresse mit einem Pressengestell mit einer oberen Plattform und einem mit der oberen Plattform verbundenen Pressenfuß, wobei zwischen der oberen Plattform und dem Pressenfuß Kniehebelpaare höhenverstellbar unter Nutzung einer in der oberen Plattform gelagerten Pressengestellspindel angeordnet sind und die Kniehebelpaare mittels einer sie verbindenden Kniehebelspindel zur Erzeugung einer Presskraft zueinander in einer Spreizebene der Kniehebelpaare verstellbar sind, wobei die Presskraft auf einem Stempelfuß des Pressenfußes und damit auf eine Werkstückaufnahme des Pressenfußes übertragbar ist, sieht vor, dass die Kniehebelpaare beidseitig und gelenkig mit jeweils einer oberen und einer unteren Verbinderplattform verbunden sind, wobei die obere Verbinderplattform mit der stutzenartig ausgebildeten Pressengestellspindel zur Höhenverstellung gekoppelt ist und die untere Verbinderplattform mit dem Stempelfuß und beide Verbinderplattformen auf am Pressengestell angeordneten Führungen höhenverschiebbar angeordnet sind.

[0010] Die zweite Kniehebelpresse mit einem Pressengestell mit einer oberen Plattform und einem mit der oberen Plattform verbundenen Pressenfuß, wobei zwischen der oberen Plattform und dem Pressenfuß Kniehebelpaare höhenverstellbar unter Nutzung einer in der oberen Plattform gelagerten Pressengestellspindel angeordnet sind und die Kniehebelpaare mittels einer sie verbindenden Kniehebelspindel zur Erzeugung einer Presskraft zueinander in einer Spreizebene der Kniehebelpaare verstellbar sind, wobei die Presskraft auf einem Stempelfuß des Pressenfußes und damit auf eine Werkstückaufnahme des Pressenfußes übertragbar ist, sieht vor, dass die Kniehebel gelenkig mit einer oberen Verbinderplattform und dem Stempelfuß verbunden sind, wobei die obere Verbinderplattform mit der stutzenartig ausgebildeten Pressengestellspindel zur Höhenverstellung gekoppelt ist und die obere Verbinderplattform und der Stempelfuß auf am Pressengestell angeordneten Führungen höhenverschiebbar angeordnet sind. Die beiden Kniehebelpressen unterscheiden sich somit in der Ausbildung des Pressenfußes.

[0011] Bei einer Ausgestaltung verbinden die Führungen die obere Plattform des Pressengestells mit der oberen Plattform des Pressenfußes oder der Werkstückaufnahme.

[0012] Bevorzugt sind zwei oder vier Führungen angeordnet.

[0013] Bei zwei Führungen sind diese bevorzugt beidseitig der Kniehebelpaare mit vorzugsweise gleichem Abstand zur Spreizebene der Kniehebel angeordnet.
Dabei sind die beiden Führungen, der eine Verbinder zwischen der unteren Verbinderplattform der Kniehebel und dem Stempelfuß und die Pressengestellspindel in einer Ebene angeordnet.

[0014] In beiden Fällen weisen die obere Plattform des Pressengestells, die obere Verbinderplattform, die untere Verbinderplattform, soweit vorhanden, die obere Plattform des Pressenfußes, soweit vorhanden, die Werkstückaufnahme und der Stempelfuß eine rechteckige und/oder quadratische Grundform auf.

[0015] Dadurch ist es möglich, bei vier Führungen diese bevorzugt in Eckbereichen der oberen Plattform und der oberen Plattform des Pressenfußes bzw. der Werkstückaufnahme anzuordnen. Ferner können der Verbinder und die stutzenartige Pressengestellspindel im einer senkrechten Achse durch den Schnittpunkt der Diagonalen der rechteckigen und/oder quadratischen Grundformen angeordnet werden.

[0016] Der Stempelfuß ist bevorzugt an vier Stützen geführt, wobei die Stützen die Werkstückaufnahme und die obere Plattform des Pressefußes miteinander verbinden.

[0017] Weiter ist vorgesehen, dass die Pressengestellspindel und/oder die Kniehebelspindel motorisch angetrieben sind, vorzugsweise durch einen Elektromotor.

[0018] Mit den vorgeschlagenen Ausführungen der Kniehebelpresse werden auch bei langen Presswegen hohe Presskräfte generiert und die Taktzeit lässt sich optimieren.

[0019] Die Pressengestellspindel ist nur mit der oberen Verbinderplattform zu deren Höhenverstellung verbunden und kann deshalb stutzenartig ausgebildet sein. Sie endet mindestens vor der Kniehebelspindel, so dass Überschneidungen der Spindeln vermieden werden.

[0020] Die Kniehebelspindel wird bei der Erzeugung der hohen Presskräfte nur auf Zug beansprucht, so dass keine Knickgefahr besteht. Die Kniehebelspindel arbeitet bevorzugt mit einem Kugelgewindeantrieb und die Pressengestellspindel mit einem Trapezgewinde. Letzteres hat den Vorteil, dass es infolge größerer Reibung über eine "Selbsthemmung" verfügt.

[0021] Der motorische Antrieb der Spindeln erfolgt direkt von den Elektromotoren am oder über ein Getriebe, z.B. einen Zahnriemen.

[0022] Die Kniehebelpressen können in einer Ausführung oder auch als Kombination der beiden Ausführung als Module in einer Pressenstraße eingesetzt werden.

[0023] Weiter ist vorgesehen, dass mehrere Kniehebelpressen der selben Ausführung oder auch als Kombination der beiden Ausführungsformen über einen gemeinsamen Stempelfuß und eine gemeinsame Werkstückaufnahme verbunden sind, wobei die Spindelbewegungen synchronisiert werden.

[0024] Die mehreren Kniehebelpressen können dabei nebeneinander und/oder flächig verteilt auf die Stempelfußfläche einwirken.

[0025] Die Nutzung derartiger Kombinationen von mehreren Kniehebelpressen hat den Vorteil, dass große Presskräfte durch die miteinander verbundenen vergleichsweise kleindimensionierten Kniehebelpressen realisierbar werden.

[0026] Die erfindungsgemäßen Kniehebelpressen sollen anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1

Kniehebelpresse mit zwei Führungen und

Fig. 2

Kniehebelpresse mit vier Führungen.

[0027] Die in den Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Kniehebelpressen weisen ein Pressengestell mit einer oberen Plattform 1 und einen mit der oberen Plattform 1 verbundenen Pressenfuß 2 auf. Zwischen der oberen Plattform 1 und dem Pressenfuß 2 sind Kniehebelpaare 10, 11 angeordnet.

[0028] Die Kniehebelpaare 10, 11 sind höhenverstellbar unter Nutzung einer in der oberen Plattform 1 gelagerten Pressengestellspindel 8, die stutzenartig ausgeführt ist und vor der Kniehebelspindel 12 endet.

[0029] Jedes Kniehebelpaar 10 und 11 besteht aus zwei Hebeln, die im Bereich des Lagers 13 der Kniehebelspindel 12 schwenkbar zueinander verbunden sind, d.h. die Kniehebelpaare 10, 11 sind mittels der sie verbindenden Kniehebelspindel 12 zur Erzeugung einer Presskraft zueinander in einer Spreizebene 16 der Kniehebelpaare 10, 11 verstellbar, wobei die Presskraft auf einen Stempelfuß 5 des Pressenfußes 2 und damit auf eine Werkstückaufnahme 6 des Pressenfußes 2 übertragbar ist.

[0030] Die Kniehebelpaare 10, 11 sind jeweils gelenkig mit der oberen Verbinderplattform 14 verbunden, wobei die obere Verbinderplattform 14 mit der stutzenartig ausgebildeten Pressengestellspindel 8 zur Höhenverstellung gekoppelt ist.

[0031] Die Unterschiede zwischen den beiden Kniehebelpressen bestehen darin, dass bei der Kniehebelpresse in Fig. 1

• die Kniehebelpaare 10, 11 unten mit einer unteren Verbinderplattform 15 verbunden sind, die einen Verbinder 4 aufweist, der durch die obere Plattform 3 des Pressenfußes 2 geführt und mit dem Stempelfuß 5 verbunden ist,
• beide Verbinderplattformen 14, 15 auf am Pressengestell angeordneten Führungen 9 höhenverschiebbar angeordnet sind und
• zwischen der oberen Plattform 3 des Pressenfußes 2 und der Werkstückaufnahme 6 gesonderte Stützen angeordnet sind, auf denen auch der Stempelfuß 5 höhenverstellbar geführt gelagert ist.

[0032] Die obere und die untere Verbinderplattform 14, 15 können bei dieser Ausführung durch zwei Führungen 9 lagestabil gehalten und verschoben werden. Dabei sind beide Führungen 9 beidseitig der Kniehebelpaare 16 mit gleichem Abstand zur Spreizebene 16 der Kniehebel angeordnet.

[0033] Bei der Kniehebelpresse in Fig. 2 entfällt die obere Plattform 3 des Pressenfußes 2. Stattdessen sind die Enden der Kniehebelpaare 10, 11 direkt gelenkig mit dem Stempelfuß 5 verbunden. Die Führungen 9, hier vier, enden deshalb auch an der Werkstückaufnahme 6 und diesen gleichzeitig als Führung für den Stempelfuß 5.

[0034] Die Führungen 9 und die Stützen 7, die den Pressraum begrenzen sind jeweils in den Eckbereichen der Werkstückaufnahme 6 angeordnet. Wie ersichtlich, sind beide Pressräume trotz unterschiedlicher Ausgestaltung des "Oberbaus" identisch und damit für modulare Anordnungen bestens geeignet.

[0035] Um die Anordnung der Führungen 9 bzw. die Stützen 7 in Eckbereichen zu gewährleisten und damit eine optimale Größe des Pressraumes weisen die obere Plattform 1 des Pressengestells, die obere Verbinderplattform 14, die untere Verbindderplattform 15, soweit vorhanden je nach Ausführung, die obere Plattform 3 des Pressenfußes 2, soweit vorhanden, die Werkstückaufnahme 6 und der Stempelfuß 5 eine rechteckige und/oder quadratische Grundform auf.

[0036] Für eine symmetrische Belastung des Stempelfußes 5 wird u.a. gesorgt, in dem bei beiden Ausführungen der Verbinder 4 und die stutzenartige Pressengestellspindel 8 in einer senkrechten Achse durch den Schnittpunkt der Diagonalen der rechteckigen und/oder quadratischen Grundformen angeordnet sind.

[0037] In diesem Sinn sind auch vier Führungen 9 symmetrisch bezogen auf die senkrechte Achse durch den Schnittpunkt der Diagonalen in den Eckbereichen angeordnet. Bei zwei Führungen 9 sind diese beidseitig der Kniehebelpaare 16 mit gleichem Abstand zur Spreizebene 16 der Kniehebel angeordnet und die beiden Führungen 9, der eine Verbinder 4 zwischen der unteren Verbinderplattform 15 der Kniehebel und dem Stempelfuß 5 und die Pressengestellspindel 8 liegen bevorzugt in einer Ebene. Angetrieben werden die Pressengestellspindel 8 und die Kniehebelspindel 12 durch die Motore 17 bzw. 18, vorzugsweise elektrisch.

Bezugszeichenliste

[0038] 

1

obere Plattform des Pressengestells

2

Pressenfuß

3

obere Plattform des Pressenfußes

4

Verbinder

5

Stempelfuß

6

Werkstückaufnahme des Pressenfußes

7

Stützen

8

Pressengestellspindel

9

Führungen des Pressengestells

10

Kniehebelpaar

11

Kniehebelpaar

12

Kniehebelspindel

13

Lager der Kniehebelspindel

14

obere Verbinderplattform der Kniehebel

15

untere Verbinderplattform der Kniehebel

16

Spreizebene der Kniehebel

17

Motor für Pressengestellspindel

18

Motor für Kniehebelspindel

Ansprüche

1. Kniehebelpresse mit einem Pressengestell mit einer oberen Plattform (1) und einem mit der oberen Plattform (1) verbundenen Pressenfuß (2), wobei zwischen der oberen Plattform (1) und dem Pressenfuß (2) Kniehebelpaare (10, 11) höhenverstellbar unter Nutzung einer in der oberen Plattform (1) gelagerten Pressengestellspindel (8) angeordnet sind und die Kniehebelpaare (10, 11) mittels einer sie verbindenden Kniehebelspindel (12) zur Erzeugung einer Presskraft zueinander in einer Spreizebene (16) der Kniehebelpaare (10, 11) verstellbar sind, wobei die Presskraft auf einen Stempelfuß (5) des Pressenfußes (2) und damit auf eine Werkstückaufnahme (6) des Pressenfußes (2) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kniehebelpaare (10, 11) beidseitig und gelenkig mit jeweils einer oberen und einer unteren Verbinderplattform (14, 15) verbunden sind, wobei die obere Verbinderplattform (14) mit der stutzenartig ausgebildeten Pressengestellspindel (8) zur Höhenverstellung gekoppelt ist und die untere Verbinderplattform (15) mit dem Stempelfuß (5) und beide Verbinderplattformen (14, 15) auf am Pressengestell angeordneten Führungen (9) höhenverschiebbar angeordnet sind.

2. Kniehebelpresse mit einem Pressengestell mit einer oberen Plattform (1) und einem mit der oberen Plattform (1) verbundenen Pressenfuß (2), wobei zwischen der oberen Plattform (1) und dem Pressenfuß (2) Kniehebelpaare (10, 11) höhenverstellbar unter Nutzung einer in der oberen Plattform (1) gelagerten Pressengestellspindel (8) angeordnet sind und die Kniehebelpaare (10, 11) mittels einer sie verbindenden Kniehebelspindel (12) zur Erzeugung einer Presskraft zueinander in einer Spreizebene (16) der Kniehebelpaare (10, 11) verstellbar sind, wobei die Presskraft auf einen Stempelfuß (5) des Pressenfußes (2) und damit auf eine Werkstückaufnahme (6) des Pressenfußes (2) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kniehebel (10, 11) gelenkig mit einer oberen Verbinderplattform (14) und dem Stempelfuß (5) verbunden sind, wobei die obere Verbinderplattform (14) mit der stutzenartig ausgebildeten Pressengestellspindel (8) zur Höhenverstellung gekoppelt ist und die Verbinderplattform (14) und der Stempelfuß (5) auf am Pressengestell angeordnete Führungen (9) höhenverschiebbar angeordnet sind.

3. Kniehebelpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die Führungen (9) die obere Plattform (1) des Pressengestells mit der oberen Plattform (3) des Pressenfußes (2) oder der Werkstückaufnahme (6) verbinden.

4. Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
zwei oder vier Führungen (9) angeordnet sind.

5. Kniehebelpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
bei zwei Führungen (9) diese beidseitig der Kniehebelpaare (16) mit vorzugsweise gleichem Abstand zur Spreizebene (16) der Kniehebel angeordnet sind.

6. Kniehebelpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
bei vier Führungen (9) diese in Eckbereichen der oberen Plattform (1) und der oberen Plattform (3) des Pressenfußes (2) bzw. der Werkstückaufnahme (6) angeordnet sind.

7. Kniehebelpresse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Führungen (9), der eine Verbinder (4) zwischen der unteren Verbinderplattform (15) der Kniehebel und dem Stempelfuß (5) und die Pressengestellspindel (8) in einer Ebene angeordnet sind.

8. Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die obere Plattform (1) des Pressengestells, die obere Verbinderplattform (14), die untere Verbindderplattform (15), soweit vorhanden, die obere Plattform (3) des Pressenfußes (2), soweit vorhanden, die Werkstückaufnahme (6) und der Stempelfuß (5) eine rechteckige und/oder quadratische Grundform aufweisen.

9. Kniehebelpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
der Verbinder (4) und die stutzenartige Pressengestellspindel (8) in einer senkrechten Achse durch den Schnittpunkt der Diagonalen der rechteckigen und/oder quadratischen Grundformen angeordnet sind.

10. Kniehebelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Stempelfuß (5) an vier Stützen (7) geführt ist, wobei die Stützen (7) die Werkstückaufnahme (6) und die obere Plattform (3) des Pressefußes (2) miteinander verbinden.

11. Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Pressengestellspindel (9) und/oder die Kniehebelspindel (12) motorisch angetrieben sind, vorzugsweise durch einen Elektromotor (17, 18).

12. Kniehebelpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Kniehebelpressen der selben Ausführung oder auch als Kombination der beiden Ausführungsformen über einen gemeinsamen Stempelfuß (5) und eine gemeinsame Werkstückaufnahme (6) verbunden sind, wobei die Spindelbewegungen synchronisierbar sind.

13. Kniehebelpresse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
die mehreren Kniehebelpressen nebeneinander und/oder flächig verteilt auf die obere Fläche des Stempelfußes (5) einwirken.

Zeichnung