Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und Verstellung wenigstens eines zwischen Widerlagern eines Pressenrahmens innerhalb des Pressenrahmens gleitend geführten Bauteils, beispielsweise eines Laufholms oder Aufnehmerhalters. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Lageüberwachung und Lageverstellung wenigstens eines zwischen Widerlagern eines Pressenrahmens innerhalb des Pressenrahmens gleitend geführten Bauteils, insbesondere eines Laufholms und/oder Aufnehmerhalters, wobei das Verfahren das fortlaufende Messen einer zentrischen Ausrichtung des gleitend geführten Bauteils innerhalb des Pressenrahmens und die Korrektur der Ausrichtung des gleitend geführten Bauteils innerhalb des Pressenrahmens in Abhängigkeit des erfassten Messergebnisses mithilfe von einstellbaren Führungselementen der Gleitführungen der Presse umfasst.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Presse mit einem Pressenrahmen und mit bei Betrieb der Presse die Presskräfte aufnehmenden Querholmen, wenigstens einem innerhalb des Pressenrahmens gleitend geführten Bauteil, insbesondere einem gleitend geführten Laufholm, Stößel und / oder Aufnehmerhalter, mit an den Führungssäulen vorgesehenen Gleitführungen und mit verstellbaren Führungselementen der Gleitführungen.

Strangpressen arbeiten üblicherweise so, dass ein zu verpressender Block von einem Stempel in Richtung einer Matrize gepresst wird (direktes Strangpressen). Darüber hinaus sind auch Strangpressen verbreitet, bei denen ein Blockaufnehmer bzw. Aufnehmer mit einem Metallblock gegen einen Hohlpressstempel gedrückt wird (indirektes Strangpressen). Solche Pressen umfassen beispielsweise einen Pressenrahmen mit einer oder mehreren zwischen einem Zylinderholm und einem Gegenholm wirkenden, die Presskraft aufbringenden Kolben-Zylindereinheiten sowie einem Aufnehmerhalter und einem einen Pressstempel tragenden Laufholm. Der Laufholm und der Aufnehmerhalter sind an Führungssäulen des Pressenrahmens gleitend verschiebbar. Darüber hinaus sind diese mit verstellbaren Führungsschuhen versehen, die auf die Hauptachse der Presse ausgerichtete Führungsflächen aufweisen. Für einen störungsfreien Betrieb einer solchen Strangpressen und für eine hohe Maßhaltigkeit der Wandstärke der erzeugten Hohlprofile ist eine zentrische Ausrichtung des Aufnehmerhalters zu den Presswerkzeugen wichtig.

Aus der DE 39 01 961 A1 ist eine liegende Strangpresse mit im Pressenrahmen zwischen unteren, das Gewicht abfangenden und oberen, niederhaltenden Führungen axial verschiebbaren Aufnehmerhalter und Laufholm bekannt. Der Aufnehmerhalter und der Laufholm sind zur fluchtenden Ausrichtung des Aufnehmerhalters und der Presswerkzeuge mit verstellbaren Führungsschuhen versehen, die durch Druckelemente nachgiebig mit dem Aufnehmerhalter und dem Laufholm verbunden und unter der Druckkraft in formschlüssiger Anlage an den oberen Führungen gehalten sind, wobei zwischen dem Aufnehmerhalter und dem Pressenrahmen Messfühler zur Erfassung und Anzeige einer Neigung der Aufnehmerachse vorgesehen sind. Die Messfühler sind an den oberen, niederhaltenden Führungsschuhen zum Aufnehmerhalter und zum Laufholm zwischen den Führungsschuhen und dem sie tragenden Aufnehmerhalter bzw. Laufholm den Abstand der Führungsschuhe zum Aufnehmerhalter bzw. Laufholm messend und anzeigend parallel zu den Druckelementen angeordnet und die Druckelemente sind selbst als Messfühler ausgebildet. In der DE 39 01 961 A1 wird vorgeschlagen, den Messfühlern Messwertanzeiger auf dem Steuerstand der Presse zuzuordnen, die auftretende Abweichungen anzeigen, sodass das Bedienungspersonal das Ausmaß der Abweichungen erkennen und erforderlichenfalls die Korrekturen durchführen kann. Verkantungen, unsymmetrische Wärmedehnung oder dergleichen führen zu einer Veränderung des Abstandes von Endstücken des Aufnehmerhalters oder des Laufholms zu den Gleitführungen, sodass sich die Führungsschuhe unter Krafteinwirkung von an diesen vorgesehenen Tellerfederpaketen verlagern. Etwaige Winkel- und Transversalabweichungen der fluchtenden Lage des Aufnehmers werden auf diese Art und Weise zwar zuverlässig erkannt, die Erkennung erfolgt indirekt über die Messfühler an den einzelnen Führungsschuhen, was eine automatisierte Überwachung und Mittenausrichtung des Aufnehmerhalters sowie auch des Laufholms der Presse erschwert. Ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine solche Presse sind auch aus der EP 3 677 356 A1 bekannt.

Weiterer Stand der Technik ist aus den Dokumenten EP 3 003 701 B1, CN 107243586 A, CN 201669364 U, JP 2020-99 930 A, US 6259 110 B1 und JP H04 141 337 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches eine verhältnismäßig einfache Überwachung der Mittenausrichtung der in der Hauptachse der Presse bewegbar geführten Bauteile und eine automatische Korrektur der Mittenausrichtung dieser Bauteile ermöglicht.

Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Verfahrens gemäß Patentanspruch 1. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Presse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10. Vorteilhafte Varianten der Erfindung sind durch die jeweiligen Unteransprüche erfasst.

Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Lageüberwachung und / oder Lageverstellung wenigstens eines zwischen Widerlagern eines Pressenrahmens innerhalb des Pressenrahmens gleitend geführten Bauteils, insbesondere eines Laufholms, Stößel und / oder eines Aufnehmerhalters, bereitgestellt, wobei das Verfahren das fortlaufende Messen einer zentrischen Ausrichtung des gleitend geführten Bauteils innerhalb des Pressenrahmens und die Korrektur der Ausrichtung des gleitend geführten Bauteils innerhalb des Pressenrahmens in Abhängigkeit des erfassten Messergebnisses mithilfe von einstellbaren Führungselementen der Gleitführungen der Presse umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen der zentrischen Ausrichtung des gleitend geführten Bauteils innerhalb des Pressenrahmens durch Positionserfassung zweier Referenzpunkte des gleitend geführten Bauteils in einer sich quer zur Längsmittelachse der Presse erstreckenden Ebene erfolgt. Als gleitend geführtes Bauteil, dessen Mittenausrichtung mit dem Verfahren gemäß der Erfindung überwacht und korrigiert werden soll, kommt beispielsweise ein Laufholm einer Presse in Betracht. Das Verfahren ist jedoch hierauf nicht beschränkt, vielmehr kann auch die Mittenausrichtung eines Aufnehmerhalters an einer Presse überwacht, einem Anlagenbediener angezeigt und / oder automatisch durch eine entsprechende Steuerung oder Regelung korrigiert werden. Durch die Messung der Lage der Referenzpunkte lässt sich die zentrische Ausrichtung bzw. Lage des gleitend geführten Bauteils relativ zur Hauptachse der Presse bzw. zur Längsmittelachse der Presse in einem X-Y- Koordinatensystem bestimmen. Durch Vergleich der Soll-Lage mit der Ist-Lage der Koordinaten der Referenzpunkte lässt sich die erforderliche Korrektur der Ausrichtung des gleitend geführten Bauteils ermitteln. Das Verfahren kann unabhängig von der Anzahl der Säulen bzw. Druckhülsen angewendet werden. So ist es möglich die Lage eines geführten Bauteils beispielsweise einer 2- oder 4-Säulen-Pressen zu überwachen und / oder zu verstellen.

Dadurch, dass die Messanordnung bevorzugt eine Lageabweichung < 2 mm, bevorzugt < 0,5 mm, noch mehr bevorzugt < 0,1 mm erfasst, ist es möglich auch kleine Abweichungen zu korrigieren und damit die Wiederholgenauigkeit des Pressvorgangs zu verbessern.

Das Verfahren gemäß der Erfindung hat den Vorzug, dass die beispielsweise an dem Laufholm der Presse vorgesehenen Referenzpunkte bzw. Referenzmarkierungen optisch und damit über eine gewisse Distanz erfassbar sind. Die Referenzpunkte sind vorzugsweise an zwei möglichst weit voneinander entfernten Punkten um die Längsmittelachse der Presse und vorzugsweise in einer sich quer zur Längsmittelachse der Presse erstreckenden Ebene angeordnet.

Als Referenzpunkte kommen beispielsweise Markierungen in Betracht, die mittels Laser erfassbar sind. Die Positionserfassung bzw. Lageerfassung der Referenzpunkte erfolgt vorzugsweise mittels wenigstens einer an dem Pressenrahmen vorgesehenen Messanordnung. Als Messanordnung kommt beispielsweise ein bildverarbeitendes Sensorsystem in Betracht. Dieses kann zusätzlich mit einem Lasertriangulator zur Erfassung von Tiefeninformationen ausgestattet sein.

Bei einer vorteilhaften Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verstellung der Führungselemente der Gleitführung automatisch in Abhängigkeit des erfassten Messergebnisses erfolgt.

Vorzugsweise wird die Anzahl der Verstellvorgänge und / oder der zurückgelegte Verstellweg und/oder die zu jedem Verstellvorgang zugehörigen Positionsdaten in einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung erfasst. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann in erster Linie dazu ausgebildet sein, automatisch, d. h. ohne Veranlassung des Bedieners, einen Verstellvorgang an den Führungselementen der Gleitführung einzuleiten. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann allerdings auch eine entsprechende Information an den Bediener ausgeben, der dann einen Verstellvorgang einleitet. Darüber hinaus kann die Steuer- und/oder Regeleinrichtung, wie vorstehend erwähnt, auch eine Information über den Verschleißzustand der Gleitführung ausgeben.

Bevorzugt formt die Presse metallische Werkstoffe um. Insbesondere bei dieser Anwendung sind die auftretenden Bearbeitungskräfte hoch und die geforderten Toleranzen der fertigen Pressbauteile gering. Die erfindungsgemäße Lageverstellung reduziert den Verschleiß an der Presse und kann die Abweichungen ausgleichen, um die geforderten Bauteiltoleranzen einzuhalten.

Bevorzugt wird das Verfahren bei Freiformschmiede-, Gesenkschmiede-, Isothermschmiede-, Ringrohling-, Tiefzieh-, Strang- und / oder Loch- bzw. Ziehpressen eingesetzt.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Presse vorgesehen, mit einem Pressenrahmen und bei Betrieb der Presse die Presskräfte aufnehmenden Querholmen, wenigstens einem innerhalb des Pressenrahmens gleitend an Führungssäulen geführten Bauteil, insbesondere einem Laufholm und/oder mit einem Aufnehmerhalter, mit an den Führungssäulen vorgesehenen Gleitführungen und mit vorzugsweise automatisch verstellbaren Führungselementen der Gleitführung wobei zur Durchführung des vorstehend beschrieben Verfahrens an dem gleitend geführten Bauteil bzw. an dem Laufholm in einer sich vorzugsweise quer zur Längsmittelachse der Presse erstreckenden Ebene wenigstens zwei mit Abstand voneinander angeordnete, vorzugsweise optisch erfassbare Referenzpunkte vorgesehen sind und wobei an dem Pressenrahmen wenigstens eine Messanordnung zur Lageerfassung der Referenzpunkte vorgesehen ist.

Der Pressenrahmen der Presse kann als Widerlager, beispielsweise einen Zylinderholm und einen Gegenholm aufweisen, die über Zuganker miteinander verbunden sein können. Die Presse gemäß der Erfindung kann als liegende oder stehende Direkt-Strangpresse oder liegende oder stehende Indirekt-Strangpresse ausgebildet sein.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch eine Metallpresse gemäß der Erfindung und

Figur 2 eine Schnittansicht eines einstellbaren Führungselements an einer

Presse gemäß der Erfindung.

Figur 1 zeigt eine Schnittansicht durch eine Presse 1 gemäß der Erfindung aus der Blickrichtung einer an einem Pressenrahmen 2 der Presse 1 angeordneten Messanordnung 20. Die Messanordnung 20 ist zwischen einem Oberholm bzw. zwischen einem Zylinderholm und einem Laufholm 3 der Presse 1 angeordnet. Der Laufholm 3 ist bezogen auf eine Längsmittelachse 4 der Presse 1 , die sich in die Zeichnungsebene hinein erstreckt, an Führungssäulen 5 des Pressenrahmens 2 gleitend geführt. Hierzu sind an dem Laufholm 3 entsprechend ausgebildete Gleitführungen 6 vorgesehen, die, wie nachstehend noch beschrieben, automatisch einstellbare Führungselemente 10 aufweisen. Die Lage des Laufholms 3 wird mittels der an dem Pressenrahmen 2 vorgesehenen Messanordnung 20 ständig überwacht. Die Messanordnung 20 umfasst Lasersensoren, die auf einer sich quer zur Längsmittelachse 4 der Strangpresse 1 erstreckenden Ebene mit Abstand zur Längsmittelachse 4 angeordnete Referenzpunkte 7 ausgerichtet sind. Die Messanordnung 20 erfasst die Lage oder Referenzpunkte relativ zu der Längsmittelachse 4 der Strangpresse 1 in einem Koordinatensystem, das durch die in Figur 1 eingezeichneten Achsen X und Y definiert ist. Die Referenzpunkte 7 sind als optische Markierungen auf dem Laufholm 3 vorgesehen. Die Messanordnung 20 ist über eine Steuer- und / oder Regeleinrichtung mit den verstellbaren Führungselementen 10 gekoppelt. Sollte es zum Beispiel durch einen einseitigen oder asymmetrischen Verschleiß der Gleitführungen 6 zu einer Fehlstellung des Laufholms 3 kommen, so erfasst die Messanordnung 20 eine Lagerveränderung der Referenzpunkte 7 relativ zur Längsmittelachse 4 der Presse 1. Die Steuer- und / oder Regeleinrichtung gibt einen entsprechenden Steuerimpuls an eines oder mehrere Führungselemente 10, die eine entsprechende Korrektur der Lage des Laufholms 3 bewirken.

Das Führungselement 10 umfasst ein Gehäuse 12, in welchem sich eine Spindel 13 erstreckt, die drehbar in einer Buchse 14 gelagert ist. Die Spindel 13 erstreckt sich durch erste und zweite Gewindebohrungen 16,17 eines Stellkeils 15, der durch Drehen der Spindel 13 innerhalb des Gehäuses 12 verlagerbar ist. Das Gewinde der Gewindebohrungen 16, 17 ist ein komplementär zu dem Gewinde der Spindel 14 ausgebildetes Bewegungsgewinde. Der Stellkeil 15 liegt gegen einen Führungskeil 18 an, der mit einem Gleitblock 19 bzw. einer Gleitplatte verbunden ist. Der Gleitblock 19, der einen Teil der Gleitführung 6 bildet, ist als Verschleißteil ausgebildet und ist parallel zur Längsmittelachse 4 bzw. zur Hauptachse der Presse 1 verstellbar.

Die Spindel 13 ist an ihrem aus dem Gehäuse 12 hervortretenden Ende mit einem Eingriff 11 für die Antriebsachse einer nicht dargestellten Antriebseinheit versehen. Eine Antriebseinheit kann beispielsweise ein direkt wirkender Elektromotor sein oder aus einem Motor mit einem Getriebe bestehen. Um die Lage des Gleitblocks 19 zu verstellen, wird die Spindel 13 mit einer entsprechenden Antriebseinheit gedreht. Die Drehbewegung lässt den Stellkeil 15 in oder gegen die Richtung des eingezeichneten Pfeiles A gleiten, wobei der Führungskeil dadurch in oder gegen die Richtung des Pfeiles B gleitet und den Abstand S zwischen der Führungssäulen 5 und dem Gleitblock 19 entweder vergrößert oder verringert.

Bezugszeichenliste

1 Strangpresse

2 Pressenrahmen

3 Laufholm

4 Längsmittelachse der Presse

5 Führungssäulen

6 Gleitführung

7 Referenzpunkte

8 Bezugszeichen nicht vergeben

9 Bezugszeichen nicht vergeben

10 Führungselement

11 Eingriff

12 Gehäuse

13 Spindel

14 Buchse

15 Stellkeil

16 erste Gewindebohrung

17 zweite Gewindebohrung

18 Führungskeil

19 Gleitblock 20 Messanordnung

A Pfeil

B Pfeil

S Abstand