LEVER TOOL

Abstract: 1. Lever tool to increase the force of presses and similar equipment, consisting of a retaining plate (2) attached to the ram (1) of the machine, a moving tool part (14) attached thereto and a receiving plate (4) for a stationary tool part (12), where the load is centrally applied via the retaining plate in axial direction of both tool parts, characterized in that the moving tool part (14) is supported in a pivot (5) arranged between the ends of a lever (7), one end (8) of which is articulated at the retaining plate (2) whilst the other end (8') is articulated at the receiving plate (4).

Description: Hebelwerkzeug Die Erfindung bezieht sich auf ein Hebelwerkzeug zur Steigerung der Kraft bei Pressen und dgl., bestehend aus einer am Stössel der Maschine befestigten Halteplatte, aus einem damit verbundenen beweglichen Werkzeugteil und aus einer Aufnahmeplatte für ein feststehendes Werkzeugteil. Eine Presse zum Stanzen, Prägen, Tiefziehen und dgl. besteht unter anderem aus einem auf verschiedene Art angetriebenen Stössel und einer mit dem Gestell verbundenen Grundplatte. Stössel und Grundplatte haben Einrichtungen zur Aufnahme von auswechselbaren Werkzeugen. Die Nutzbarkeit der Presse wird unter anderem begrenzt durch die max. Presskraft und den Hub. Die von der Industrie benötigten Maschinen werden aus Kostengründen bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit meist den laufenden Produkten gemäss angeschafft. Nicht selten fallen unerwartet Produkte an, die mit den vorhandenen maschinellen Einrichtungen nicht mehr bearbeitet werden können, weil die Anforderungen die technischen Daten überschreiten. Das ist besonders oft bezüglich der verfügbaren Presskraft der Fall. Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Hilfseinrichtung für Pressen zu schaffen, mit der die am Werkzeug wirksame Presskraft erhöht werden kann, ohne grössere Veränderungen an der Presse vornehmen zu müssen. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das bewegliche Werkzeugteil in einem zwischen den Enden eines Hebels angeordneten Drehpunkt gelagert ist, von dem ein Ende gelenkig mit der Halteplatte und das andere Ende gelenkig mit der Aufnahmeplatte verbunden sind. Mit dieser einfachen Ausführung wird nach dem Hebel gesetz eine Erhöhung der am Werkzeug wirksamen Presskraft erzielt. Die Krafteinleitung erfolgt durch den Stössel über die daran befestigte Halteplatte auf das eine Ende des Hebels, der über ein Drehgelenk mit der Halteplatte verbunden ist. Das andere Ende des Hebels ist über ein weiteres Drehgelenk mit der Aufnahmeplatte verbunden. Zwischen den Enden des Hebels ist ein weiterer Drehpunkt angeordnet, an dem das bewegliche Werkzeugteil gelagert ist. Wenn sich dieser Drehpunkt genau in der Mitte zwischen den Enden des Hebels befindet, erfolgt nach dem Hebelgesetz eine Verdoppelung der am Angriffspunkt des Stössels eingeleiteten Kraft am beweglichen Werkzeugteil. Je nach Anordnung dieses Drehpunktes kann der Faktor der Krafterhöhung beliebig verändert werden. Bei dieser einfachen Massnahme muss jedoch hingenommen werden, dass sich der Hub des beweglichen Werkzeugteiles mit dem Faktor der Krafterhöhung reduziert. Dieser Nachteil wirkt sich jedoch in den meisten Fällen nicht störend aus, da die Pressen konstruktiv für einen relativ grossen Hub des Stössels ausgelegt sind. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist mindestens eines der Enden des Hebels über Ausgleichsarme mit der Halteplatte bzw. mit der Aufnahmeplatte gelenkig verbunden. Mit dieser Massnahme wird die horizontale Verlagerung der Drehpunkte an den Enden des Hebels im gesamten Hubbereich des Stössels ausgeglichen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Drehpunkt wahlweise an verschiedenen Stellen zwischen den Enden des Hebels angeordnet. Dadurch kann auf einfache Weise das Mass der Krafterhöung eingestellt und dem jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden. Fällt der Drehpunkt für das bewegliche Werkzeugteil mit dem mit der Halteplatte verbundenen Ende des Hebels zusammen, wird keine Krafterhöhung erzielt und am beweglichen Werzeugteil ist die Presskraft des Stössels wirksam. Liegt der Drehpunkt in der Mitte des Hebels verdoppelt sich die Presskraft und kann durch Verlegung des Drehpunktes in Richtung zum anderen, mit der Aufnahmeplatte verbundenen Ende des Hebels weiter gesteigert werden. Bei einer anderen erfindungsgemässen Ausführung ist die Aufnahmeplatte für das feststehende Werkzeugteil getrennt vom Gestell ausgebildet. Oftmals ist die Stabilität des Pressengestells nicht ausreichend, so dass dieses durch geeignete Massnahmen verstärkt werden muss. Eine Möglichkeit besteht darin, für die Aufnahme des feststehenden Werkzeugteils eine getrennte, den Anforderungen entsprechende Platte vorzusehen. An dieser ist das Hebelende, beispielsweise über einen oben genannten Ausgleichsarm befestigt. Die Aufnahmeplatte selbst ist lösbar am Pressengestell verankert. Die durch das erfindungsgemässe Hebelwerkzeug gewonnene Presskraft wird in diesem Fall als Zugkraft über den Ausgleichsarm auf die getrennte Aufnahmeplatte übertragen, so dass keinerlei Überlastung des Pressengestells auftritt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind mindestens zwei symmetrisch zur Achse der Werkzeugteile angeordnete Hebel vorgesehen. Dadurch kann bei relativ hohen Kräften eine sinnvolle Aufteilung erfolgen, so dass die einzelnen Drehpunkte nur einen entsprechenden Anteil der Gesamtkraft übertragen müssen und deshalb auch schwächer ausgeführt werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei gleichmässiger Aufteilung mehrerer Hebel um die Achse der Werkzeuge gleichzeitig eine gute Führung des beweglichen Werkzeugteiles erfolgt. Bei einer weiteren erfindungsgemässen Ausführung ist eine in Richtung des Stössels verlaufende Axialführung vorgesehen. Für Anwendungsfälle, bei denen die beiden Werkzeugteile sehr genau achsgleich miteinander zusammenarbeiten müssen, beispielsweise beim Stanzen, wird das Hebelwerkzeug mit einer zusätzlichen Axialführung für das bewegliche Werkzeugteil versehen. Beispielsweise wird in Verlängerung des Stössels ein Führungsbolzen angebracht, auf dem das bewegliche Werkzeugteil in axialer Richtung gleiten kann. Die Hebel haben dann nurmehr die Aufgabe der Kraftübertragung. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bilden die Halteplatte, die Aufnahmeplatte, die beiden Werkzeugteile, die Hebel und die Ausgleichsarme eine auswechselbare Einheit. Diese bevorzugte Ausführung kann mit wenigen Handgriffen in die Presse eingebaut werden. Die Kraftverhältnisse sind auf die beiden Werkzeugteile und auf das herzustellende Werkstück abgestimmt. Somit kann ein allseits optimiertes Hebelwerkzeug als Wechselkomponente vorgesehen werden. Die Erfindung zeigt eine für viele Fälle einsetzbare Lösung, die insbesondere dann wirtschaftlich wirksam ist, wenn die vorhandenen maschinellen Einrichtungen hinsichtlich Kraftreserven überfordert sind. Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Hebelwerkzeug mit zwei Hebeln und Ausgleichs armen in Seitenansicht und Fig. 2 ein Hebelwerkzeug mit vier Hebeln und Ausgleichs armen in Draufsicht. Fig. 1 zeigt ein Hebelwerkzeug, beispielsweise für eine vertikal arbeitende Presse. In der linken Bildhälfte ist der Stössel 1 abgesenkt, während die rechte Bildhälfte die Ausgangsposition darstellt. Das Hebelwerkzeug besteht im wesentlichen aus einer Halteplatte 2, einem Werkzeughalter 3, einer Aufnahmeplatte 4 und aus einer nachstehend näher beschriebenen Hebelmechanik. Am Werkzeughalter 3 sind zwei diametral gegenüberliegende Drehpunkte 5 vorgesehen, die über Bolzen 6 die Lagerstellen von zwei gleich ausgebildeten Hebeln 7 bilden. Der entsprechende Drehpunkt 5 am Hebel 7 ist in der Mitte zwischen den Enden 8,8' angeordnet. Das Ende 8 ist gelenkig mit der Halteplatte 2 über einen Ausgleichsarm 9 verbunden, dessen Endpunkte ebenfalls über Bolzen 6 gelenkig gelagert sind. Das andere Ende 8' des Hebels 7 ist über einen weiteren Ausgleichsarm 9' in gleicher Art gelenkig mit der Aufnahmeplatte 4 verbunden. Die Ausgleichsarme 9,9' haben die Aufgabe, bei Bewegung des Hebels 7 um seinen mittleren Drehpunkt 5 die relative horizontale Verlagerung der Enden 8,8' auszugleichen. Dies geht deutlich beim Vergleich der rechten mit der linken Bildhälfte hervor. Die Aufnahmeplatte 4 ist über Schrauben 10 fest mit dem Gestell 11 der Presse verbunden und weist ein feststehendes Werkzeugteil 12 auf. Die Halteplatte 2 ist fest mit dem Stössel 1 der Presse verbunden. Der Stössel 1 ist axial durch Gleitbolzen 13 verlängert, auf denen der Werkzeughalter 3 axial geführt ist. Der Werkzeughalter 3 nimmt ein bewegliches Werkzeugteil 14 auf. Während des Betriebes wirkt durch den Stössel 1 der Presse über die Halteplatte 2 und die Ausgleichsarme 9 die Press kraft auf die innenliegenden Enden 8 der Hebel 7 ein. Da die äusseren Enden 8' der Hebel 7 über die Ausgleichsare 9' mit der Aufnahmeplatte 4 verbunden ist und seine Lage in Richtung der Presskraft nicht verändern kann, ist der Abstand zwischen den Enden 8,8' der Kraftarm der Hebel 7. Der Lastarm ist im dargestellten Beispiel die Hälfte des Kraftarmes und wird durch den Abstand zwischen dem mittleren, mit dem Werkzeughalter verbundenen Drehpunkt 5 und den äusseren Enden 8' gebildet. Da das Verhältnis zwischen Kraftarm und Lastarm 2:1 ist, wirkt über den mittleren Drehpunkt 5 der Hebel 7 auf den Werkzeughalter 3 die doppelte, vom Stössel 1 aufgebrachte Presskraft ein. Die mit der Aufnahmeplatte 4 verbundenen äusseren Ausgleichsarme 9' werden dabei auf Zug beansprucht und müssen die Kräftedifferenz ableiten. Die Aufnahmeplatte 4 wird deshalb auf Biegung beansprucht und ist hinsichtlich ihrer Festigkeit so ausgelegt, dass die zusätzliche, infolge der Krafterhöhung auftretende Belastung vom Gestell 11 der Presse ferngehalten wird. Das in Fig. 2 dargestellte Hebelwerkzeug unterscheidet sich von dem anhand von Fig. 1 beschriebenen nur durch die symmetrische Anordnung von vier Hebeln 7 mit den entsprechenden Ausgleichsarmen 9. Der Werkzeughalter 3 weist an der Stelle der Drehpunkte 5 durchgehende für jeweils zwei Hebel 7 wirksame Bolzen 15 auf. In gleicher Art sind die entsprechenden Drehpunkte von je zwei Ausgleichsarmen 9 und 9' durch gemeinsame Bolzen 16 mit den Hebeln 7 verbunden. Zwischen den Gleitbolzen 13 sind die Werkzeugteile 12,14 angeordnet. Es ist denkbar, dass Hilfseinrichtungen, wie sie das er findungsgemXsse Hebelwerkzeug darstellt, bei allen maschinellen und manuellen Funktionen eingesetzt werden können, bei denen eine linear wirkende Kraft erzeugt werden muss.

Claims: Hebelwerkzeug Patentansprüche 1. Hebelwerkzeug zur Steigerung der Kraft bei Pressen und dgl., bestehend aus einer am Stössel der Maschine be festigten Halteplatte, aus einem damit verbundenen beweglichen Werkzeugteil und aus einer Aufnahmeplatte für ein feststehendes Werkzeugteil, dadurch gekenn zeichnet, dass das bewegliche Werkzeugteil (14) in einem zwischen den Enden eines Hebels (7) angeordne ten Drehpunkt (5) gelagert ist, von dem ein Ende (8) gelenkig mit der Halteplatte (2) und das andere Ende (8') gelenkig mit der Aufnahmeplatte (4) verbunden sind. 2. Hebelwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Enden (8,8') des Hebels (7) über Ausgleichsarme (9,9') mit der Halteplatte (2) be ziehungsweise mit der Aufnahmeplatte (4) gelenkig ver bunden ist. 3. Hebelwerkzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass der Drehpunkt (5) wahlweise an ver schiedenen Stellen zwischen den Enden (8,8') des Hebels (7) angeordnet ist. 4. Hebelwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeplatte (4) für das feststehende Werkzeugteil (12) getrennt vom Ge stell (11) ausgebildet ist. 5. Hebelwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, symmetrisch zur Achse der Werkzeugteile (12, 14) angeordnete Hebel (7) vorgesehen sind. 6. Hebelwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für das bewegliche Werkzeugteil (14) eine in Richtung des Stössels (1) verlaufende Axialfüh rung (13) vorgesehen ist. 7. Hebelwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (2), die Aufnahme platte (4), die beiden Werkzeugteile (12,14), die Hebel (7) und die Ausgleichsarme (8) eine auswechselbare Ein heit bilden.

Inventors: BAUER, BERNHARD, DOBHAN, HERBERT, HETTERICH, HERMAN, HORLING, PETER, LASZLOFALVI, ZOLTAN, OLSCHEWSKI, ARMIN, WAGNER, KARLHEINZ
Applicants: SKF GMBH
Application year: 1982
Main classification: B30B1
IPC codes: B30B1