Kraftverlauf und Totpunkt bei Kniehebel-Pressen
Der namensgebende Kniehebelmechanismus verändert die Übersetzung während des Hubs. Mit Annäherung an den Totpunkt steigt die übertragene Presskraft an, während der nutzbare Bewegungsweg im Endbereich kleiner wird. Dadurch sind Kniehebel-Pressen für Arbeitsgänge geeignet, bei denen eine hohe Endkraft auf kurzer Strecke gefordert ist. Die Geometrie des Mechanismus bestimmt, wie sich Hub, Kraftverlauf und Arbeitsbereich verhalten.
Typische Umform- und Fügeaufgaben
Eingesetzt werden Kniehebel-Pressen unter anderem für Prägen, Bördeln, Nieten, Einpressen, Kalibrieren oder einfache Stanz- und Biegearbeiten. In der Metallverarbeitung sind sie vor allem dort sinnvoll, wo Werkzeuge im unteren Hubbereich kontrolliert schliessen sollen. Auch bei Montageprozessen mit formschlüssigem oder kraftschlüssigem Fügen werden sie verwendet. Für lange Umformwege oder Prozesse mit gleichmässiger Kraft über den gesamten Hub sind andere Pressentypen oft geeigneter.
Bauformen und Auslegungsmerkmale
Kniehebel-Pressen sind in unterschiedlichen Bauformen erhältlich, etwa als handbetätigte oder maschinell angetriebene Ausführungen. Für die Auswahl relevant sind unter anderem Nennkraft, Hub, Einbauhöhe, Ausladung, Werkzeugaufnahme und die Wiederholgenauigkeit im Arbeitsbereich. Je nach Anwendung können Einstellmöglichkeiten für Hubbegrenzung, Anschläge oder Prozessüberwachung erforderlich sein. Bei Serienprozessen ist zudem die Einbindung in Zuführ-, Schutz- oder Automatisierungssysteme zu berücksichtigen.
Abgrenzung zu Exzenter-, Kurbel- und Druckluftpressen
Innerhalb der Oberkategorie Pressen zählen Kniehebel-Pressen zu den Maschinen für spanlose Formgebung mit charakteristischem Kraftanstieg am Hubende. Exzenter-Pressen und Kurbel-Pressen arbeiten ebenfalls mechanisch, unterscheiden sich jedoch in Kinematik, Kraftverlauf und Taktverhalten. Druckluftpressen erzeugen ihre Kraft primär über einen Pneumatikzylinder und nicht über einen Kniehebel als mechanische Verstärkung. Bezeichnungen wie Einständer-, 2-Säulen- oder 4-Säulenpressen beschreiben vor allem die Rahmenbauart und nicht zwingend das Wirkprinzip der Presse.