Exzenterpressen sind mechanisch angetriebene, weggebundene Pressmaschinen, welche für Schneid-Stanzarbeiten und Präge-Biegearbeiten mit kleinen Presswegen eingesetzt werden. Größere Exzenterpressen werden auch zum Tiefziehen genutz.

Im Allgemeinen wird zwischen Einständerpressen, Doppelständerpressen und Zweiständerpressen unterschieden. Man unterscheidet außerdem zwischen:

• Pressen mit festem Hubweg.
• Pressen, bei denen der Hubweg durch die Nutzung zweier zueinander verstellbarer Exzenter einstellbar ist.
• Weiters kann differenziert werden zwischen steifen Pressen mit großer Federsteife C des Presskörpers und weichen Pressen (geringe Federsteife).

Der eigentliche Pressvorgang wird durch folgende Schritte initiiert:

Durch einen Elektromotor wird über einen Riementrieb ein Schwungrad angetrieben, von welchem aus die Bewegung über ein kleines und ein großes Zahnrad (auf der Exzenterwelle gelagert) zur Kupplungsglocke übertragen wird. Bei der gewollten Fahrbewegung drückt die innere Kupplungsglocke gegen die mit Reibklötzen bestückte Kupplungslamelle (auf der Exzenterwelle verkeilt), die dann die Bewegung des Zahnrades kraftschlüssig aufnimmt. Gleichzeitig wird die mechanisch geschlossene Bremse mit Hilfe eines Kolbenrings gegen die Federn gedrückt, und somit geöffnet.

Aktuell zeichnet sich für Tiefziehpressen ein Trend zur Verwendung von Servomotoren ab, welche innerhalb einer Umdrehung der Exzenterwelle ihre Geschwindigkeit ändern können um die Geschwindigkeit des Stößels, welche bei konstant angetriebenen Exzenterpressen sinusförmig verläuft, an die Anforderungen des Bearbeitungsverfahrens Tiefziehen anzupassen. Bei der Verwendung von Servomotoren entfällt das Schwungrad.^[1]

Die auf dem Exzenter gelagerten Pleuel drücken mit Hilfe von Halbschalen auf den Stößel. Ausgleichzylinder, die auf der Presse sitzen, helfen dem Stößel beim Auffahren, da die Kupplung bei ca. 270° gelöst wird. Die Bremse wird mit einer zeitlichen Verzögerung von 150 ms wieder geschlossen.

Die elektrische Steuerung der Exzenterpresse bestimmt ihr Einsatzgebiet. Einlegearbeiten dürfen laut Berufsgenossenschaftsvorschriften (UVV, BGV) nur an sogenannten "sicheren" Pressen durchgeführt werden. Unter Einlegearbeiten versteht man den Eingriff ins Werkzeug, um das Rohteil bzw. Fertigteil zu entnehmen.

Für eine sichere Steuerung sind nötig:

• OT (obere Totpunkt-Kontrolle)

Eine technische Schutzeinrichtung die entweder als

• 2-Handsteuerung mit Gleichzeitigkeitsüberwachung und Schützkontrolle

oder als

• Berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (Sicherheitslichtvorhang) Typ 4 nach EN 61496-1 mit entsprechender Einbindung in der Steuerung (Kategorie 4 nach Norm EN954)

oder als

• sicheres Werkzeug. Das Werkzeug ist so ausgeführt das keine Gefahrstellen erreicht werden können, daher Öffnungen oder Spalten durch denen die Werkstücke zugeführt werden sind so gestaltet, dass keine Körperteile (Finger) die Gefahrstellen berühren können
• Wellenbruchsicherung
• Stillstandswächter

Alle eingesetzten Geräte müssen die Sicherheitskategorie 4 erfüllen. Dies ist die höchste Sicherheitskategorie!

Alle Exzenterpressen sollten jährlich einer UVV-Prüfung unterzogen werden. Hier werden die mechanischen Bestandteile und die elektr. Steuerung auf ihre einwandfreie Funktion überprüft. (Siehe Betriebssicherheitsverordnung und Berufsgenossenschaftliche Information BGI 724)

Eine weitere Aufteilung findet man bei den Kupplungen und Bremsen.

Es gibt kraftschlüssige und formschlüssige Kupplungen. Die kraftschlüssige Kupplung ist meistens mit einem Reibbelag ähnlich einer Autokupplung mit Lamellen versehen. Über diese Lamellen wird dann die Antriebskraft des Schwungrades übertragen. Die Kupplungsscheibe ist meist elektropneumatisch oder elektrohydraulisch betätigt und federbelastet. Bei der formschlüssigen Kupplung wird z. B. eine konische Form in ein Gegenstück gepresst und somit die Kraft übertragen. Heutzutage werden ausschließlich die kraftschlüssigen Kupplungen verwendet, da die formschlüssige Variante hohe Sicherheitsrisiken birgt und daher nach den Unfallverhütungsvorschriften (in Deutschland sind die Berufsgenossenschaften zuständig) nicht zulässig sind. Eine einmal ausgelöste Abwärtsbewegung kann mit einer formschlüssigen Kupplung nicht mehr gestoppt werden. Die noch im Einsatz befindlichen formschlüssigen Kupplungen unterliegen dem Bestandschutz und dürfen weiterhin betrieben werden, allerdings ausschließlich mit "sicheren" Werkzeugen, bei denen der Gefahrenbereich nicht zugänglich ist.

Wie bereits oben beschrieben werden Kupplungs- und Bremsbelag als Kombination ausgeführt. So kann entweder gekuppelt oder gebremst werden. Sollte im Fehlerfalle die Druckluft auf dem Kupplungsventil abreißen drücken die Federn (daher federbelastet) die Kombination sofort in Ruheposition, also den Bremsbelag in die Bremsschale; zurück. Die Maschine stoppt ohne nennenswerte Verzögerung. Früher, als steuerungstechnisch keine "sicheren" Steuerungen möglich waren eine Zusatzbremse montiert, die elektrisch überwacht wird. Diese Zusatzbremse erfüllt damit den Zweck einer "sicheren" Steuerung.

Pressensicherheitsventil (PSV): Um eine Abwärtsbewegung zu ermöglichen benötigt man ein Druckluftventil. Bei Exzenterpressen mit "sicherer" Steuerung sind sogenannte PSV Ventile vorgeschrieben. Vielfach auch Zwillingsventil bezeichnet. Innerhalb dieses Ventils befindet sich eine Druckwaage, die beide Druckluftkanäle des Ventils auf Gleichzeitigkeit überwacht. Sollte ein Zeitdifferenz auftreten, wird das Ventil gesperrt und eine Meldung zur Steuerung gegeben. Ein Defekt im PSV kann niemals zum Auslösen der Abwärtsbewegung führen!

1. ↑ Schulergroup.com, "Erfolgreich in der Praxis – Perspektiven für die Zukunft. Servopressen verändern das Presswerk", April 2008

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