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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pressmaschine gemäß Oberbegriff
des Patentanspruches 1, die zur Einstellung einer Hublänge einer
durch die Drehung einer Kurbelwelle hin- und herzubewegenden Stößelplatte
geeignet ist.
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Als
Pressmaschine, die zur Einstellung einer Hublänge einer Stößelplatte
geeignet ist, wird eine Pressmaschine vorgeschlagen, welche die
Drehung einer Kurbelwelle an eine Stößelplatte überträgt, indem die Drehung durch
einen Bewegungswandler (Bewegungstransmissionsvorrichtung) unter
Verwendung einer Vielzahl von Hebeln (Verbindungselementen) in eine
Pressbewegung umgewandelt wird (z. B.
japanische
Patent-Offenlegungsschriften Nr. 7-55399 , Nr.
7-132400 und Nr.
10-109194 ). Bei dieser Pressmaschine
wird ein möglicher
Längsstreckungs-
und Verkürzungsbereich
eines Paares von miteinander verbundenen Hebeln zum Abwinkeln und
Strecken zur Einstellung einer Hublänge einer Stößelplatte
durch eine Hubeinstellvorrichtung geändert.
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Weiterhin
wird eine Pressmaschine vorgeschlagen, die einen Hubbegrenzeranschlag
in Form eines Exzenterringes aufweist, der um einen Exzenterwellenabschnitt
einer Kurbelwelle angeordnet ist, und wobei der Exzenterwellenabschnitt
und ein Exzenterring durch zwei oder mehr Hebel (Verbindungselemente)
an eine Stößelplatte
angeschlossen sind (z. B.
japanische
Patent-Offenlegung Nr.51-12150 ). In dieser Pressmaschine
werden der Exzenterwellenabschnitt und der Exzenterring zur Einstellung
der Hublänge
der Stößelplatte
durch eine Hubeinstellvorrichtung gegeneinander und winkelig um
die Achse des Exzenterwellenabschnitts verdreht.
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Da
der Bewegungswandler und die Hubeinstellvorrichtung der früheren Pressmaschine
jedoch einer Vielzahl von Hebeln bedürfen, wird die Struktur solcher
Vorrichtungen, d. h. der Aufbau der Pressmaschine, kompliziert.
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Bei
der letztgenannten Pressmaschine ist es notwendig, den Exzenterring
außerhalb
des Exzenterwellenabschnitts anzuordnen, damit er winkelig verdrehbar
ist, und den Exzenterwellenabschnitt und den Exzenterring in einem
bestimmten Winkelstellungsverhältnis
zu halten, wodurch die Struktur der Hubeinstellvorrichtung, d. h.
der Aufbau der Pressmaschine, verkompliziert wird.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Einstellung einer
Hublänge
einer Stößelplatte
zu ermöglichen
und gleichzeitig die Struktur einer Pressmaschine zu vereinfachen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Pressmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere
Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
Pressmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung überträgt die Drehung
einer Kurbelwelle, die um eine sich in einer ersten Richtung erstreckende
Achse drehbar an einem Rahmen angeordnet ist, an eine Stößelplatte,
die in einer zweiten Richtung hin- und herbewegbar angeordnet ist, welche
die erste Richtung schneidet.
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Wenn
die Kurbelwelle gedreht wird, wird der erste Hebel winkelig um das
zweite Verbindungselement hin- und herbewegt, so dass sich die Seite
des ersten Verbindungselementes in der zweiten Richtung hin- und
herbewegen kann. Die winkelförmige Auf-
und Abbewegung (Schwingung) des ersten Hebels wird durch die zweiten
Hebel an die Stößelplatte übertragen,
um die Stößelplatte
in der zweiten Richtung hin- und herzubewegen. Ein möglicher
Schwingungsbereich der ersten Hebel differiert gemäß der Position
in der dritten Richtung des Verbindungspunktes des Rahmens und der
ersten Hebel um das zweite Verbindungselement.
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Wenn
die Positionen in der dritten Richtung der Verbindungspunkte des
Rahmens und der ersten Hebel durch das zweite Verbindungselement
durch die Positionseinstellmechanik geändert werden, wird der mögliche Bereich
der Schwingung des ersten Hebels entweder größer oder kleiner. Da dies den
möglichen
Auf- und Abbewegungsbereich eines Verbindungsabschnitts beider Hebel
in der zweiten Richtung verändert,
wird die Hublänge
der Stößelplatte verändert.
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Wie
oben erwähnt,
kann gemäß der vorliegenden
Erfindung die Hublänge
der Stößelplatte
geändert
werden, und gleichzeitig beträgt
die Anzahl erforderlicher Teile, wie die Anzahl von Hebeln, einige wenige,
so dass die Struktur der Pressmaschine einfach wird. So wird die
Stößelplatte
durch zwei Anordnungen der Hebel hin- und herbewegt, wodurch die Pendelbewegung
der Stößelplatte
stabil wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der zweite Hebel drehbar an eine Position zwischen dem ersten
und zweiten Verbindungselement des ersten Hebels angeschlossen.
Ferner ist der vierte Hebel drehbar an eine Position zwischen dem
dritten und vierten Verbindungselement des dritten Hebels angeschlossen.
Der zweite und der vierte Hebel sind jeweils an eine erste und eine
zweite Stange angeschlossen, die drehbeweglich um die in der ersten Richtung
verlaufende Achse an der Stößelplatte
vorgesehen sind. Des weiteren ist der Stößel mit Abstand von der Kurbelwelle
in der zweiten Richtung in dem Rahmen platziert.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Pressmaschine
anhand der Zeichnungen näher
erläutert
und beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine
Vorderansicht im Teilschnitt, die eine Ausführungsform der Pressmaschine
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 eine
Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in 1.
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3 eine
Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in 1;
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4 eine
Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in 1;
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5 eine
Ansicht zur Erläuterung
der Hublänge,
wenn die Verbindungspunkte der Hebel am Rahmen an den äußersten
Endabschnitten platziert sind, wobei (A) zeigt, wenn die Stößelplatte
am unteren Totpunkt ist und (B) zeigt, wenn die Stößelplatte am
oberen Totpunkt ist;
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6 eine
Ansicht zur Erläuterung
der Hublänge,
wenn die Verbindungspunkte der Hebel am Rahmen zur Achsenseite der
Hebel hin verschoben sind, wobei (A) einen Zustand zeigt, in dem
die Stößelplatte
am unteren Totpunkt ist und (B) einen Zustand zeigt, in dem die
Stößelplatte
am oberen Totpunkt ist; und
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7 eine
Vorderansicht im Teilschnitt einer anderen Ausführungsform der Pressmaschine
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Mit
Bezug auf 1 bis 4 umfasst
die Pressmaschine 10 einen Rahmen. Der Rahmen weist einen
Fundamentrahmen 12 zur Anordnung einer Pressform, einen
oberen Rahmen 14, der auf dem Fundamentrahmen 12 gelagert
ist, und Getriebekästen 16 auf,
die jeweils auf beiden Seiten des oberen Rahmens 14 in
Querrichtung (rechte und linke Seite in 1) befestigt
sind.
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Die
Kurbelwelle 18 ist durch Mehrfachlager an den Hauptwellenabschnitten 20 beider
Enden in den oberen Rahmen 14 eingebaut und dreht um die in
Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung
verlaufende Achse (in 1 in Lotrichtung zum Blatt).
Ferner befindet sich zwischen den zwei Hauptwellenabschnitten 20 ein Exzenterwellenabschnitt 22.
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Die
Stößelplatte 24 zur
Befestigung einer Oberform ist in die unteren Endabschnitte zweier
Stößel 26 eingebaut,
die sich durch den unteren Endabschnitt des oberen Rahmens 14 erstrecken
und wechselweise auf- und abbewegen. Die Bewegung der Stößelplatte 24 wird
durch den oberen Rahmen 14 lotrecht in eine Auf- und Abbewegung
gesteuert. Die Stößelplatte 24 ist
unter der Kurbelwelle 18 platziert, und die beiden Stößel 26 sind
unter Einhaltung eines Abstands quer platziert (Querrichtung in 1).
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Die
Kurbelwelle 18 erhält
Antriebskraft von einer Antriebsquelle (nicht gezeigt), wie z. B.
einem Elektromotor an einem Schwungrad 28, das in einen der
Hauptwellenabschnitte 20 eingebaut ist, und wird mit konstanter
Geschwindigkeit gedreht. Das Schwungrad 28 ist mit einer
Kupplung und einer Bremse versehen. Die Drehbewegung der Kurbelwelle 18 wird
durch eine Bewegungstransmissionsvorrichtung oder einen Bewegungswandler
in eine Pressbewegung umgewandelt, die an die Stößelplatte 24 übertragen
werden soll.
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Der
Bewegungswandler beinhaltet ein Zwischenstück 30, das am oberen
Endabschnitt über
Lager drehbar an den Exzenterwellenabschnitt 22 der Kurbelwelle 18 angeschlossen
ist; ein Paar erste Hebel 32, die drehbar miteinander verbunden
sind und drehbar an den unteren Endabschnitt des Zwischenstücks 30 angeschlossen
sind und in entgegengesetzten Richtungen zueinander verlaufen; ein
Paar zweite Hebel 34, die am oberen Endabschnitt einzeln an
die ersten Hebel 32 angeschlossen sind und einzeln an die
Stößel 26 angeschlossen
sind; und ein Paar Positionseinstellmechaniken 36 zum individuellen
Einstellen der Positionen der beiden ersten Hebel 32 in
Querrichtung zum oberen Rahmen 14.
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Der
untere Endabschnitt des Zwischenstücks 30 und ein Endabschnitt
der ersten Hebel 32 sind so in den oberen Rahmen 14 eingebaut,
das sie sich wechselweise auf- und
abbewegen, und sind ferner mit dem oberen Rahmen 14 sowie
miteinander so verbunden, dass sie sich drehbar bewegen. Dies wird durch
eine Steckvorrichtung oder ein Verbindungselement mit einem Paar
Gleitschieber 40 realisiert, die so am oberen Rahmen 14 angeordnet
sind, dass sie sich auf- und abbewegen, und eine Welle 42,
die sich in Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung
erstreckt und so die beiden Gleitschieber 40 verbindet.
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Die
oberen und unteren Enden jedes zweiten Hebels 34 sind durch
die in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung
verlaufenden Achsen 44 und 46 jeweils drehbar
an einen Zwischenabschnitt in Querrichtung des entsprechenden ersten
Hebels 32 und an den oberen Endabschnitt des entsprechenden
Stößels 26 angeschlossen.
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Die
Gleitschieber 40 sind lotrecht verschiebbar an einem Führungsabschnitt 48 aufgenommen, der
vertikal verlaufend an der rechten und linken Seitenwand des oberen
Rahmens 14 ausgebildet ist, und die Bewegung ist lotrecht
dazu gesteuert. Als Folge werden auch das untere Ende des Zwischenstücks 30 und
der eine Endabschnitt der ersten Hebel 32 so gesteuert,
dass sie sich lotrecht bewegen.
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Der
andere Endabschnitt jedes ersten Hebels 32 ist drehbar
in den oberen Rahmen 14 eingebaut und in Querrichtung durch
eine Steckvorrichtung oder ein Verbindungselement verschiebbar,
das einen ersten Gleitschieber 50 einschließt, der
in Querrichtung verschiebbar im oberen Rahmen 14 angeordnet
ist, und einen zweiten Gleitschieber 52 einschließt, der
in Querrichtung verschiebbar mit dem anderen Endabschnitt des entsprechenden
ersten Hebels 32 verbunden ist und am ersten Gleitschieber 50 um
eine in Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung
verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist.
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Jeder
erste Gleitschieber 50 ist in Querrichtung verschiebbar
von einem Führungsabschnitt 54 aufgenommen,
der quer verlaufend im oberen Rahmen 14 ausgebildet ist.
Dies steuert die Bewegung der ersten Gleitschieber 50 in
Querrichtung, und deren Drehung um die in Vorwärts – und Rückwärtsrichtung verlaufende Achse
wird verhindert.
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Jeder
zweite Gleitschieber 52 ist an den entsprechenden ersten
Gleitschieber 50 durch einen Achsenabschnitt drehbar angeschlossen,
der sich in Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung
erstreckt, und nimmt das andere Ende des entsprechenden ersten Hebels 32 in
Querrichtung verschiebbar auf. Der Achsenabschnitt, der den ersten
Gleitschieber 50 und den zweiten Gleitschieber 52 drehbar
verbindet, könnte
auch nur an einem der Gleitschieber 50 und 52 vorgesehen
sein.
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Jede
Positionseinstellmechanik 36 ist mit einem Schraubenspindelelement 56,
das so in dem ersten Gleitschieber 50 angeordnet ist, dass
es sich in Querrichtung erstreckt, einem Drehkörper 58 mit einem
Hohlschraubenabschnitt mit darin eingeschraubtem Schraubenspindelelement 56 und
einem Zahnrad 60 zum Drehen des Drehkörpers 58 um die quer
verlaufende Achse versehen.
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Das
Schraubenspindelelement 56 ist so in den ersten Gleitschieber 50 eingebaut,
dass es sich nicht dagegen verschiebt und aus dem Getriebekasten 16 herausragt.
Das Schraubenspindelelement 56 könnte auch am zweiten Gleitschieber 52 so
montiert sein, dass es sich nicht dagegen verschiebt, oder entweder
mit dem ersten Gleitschieber 50 oder dem zweiten Gleitschieber 52 einteilig
ausgebildet sein.
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Der
Drehkörper 58 ist
ein außen
verzahntes Getrieberad, dessen Außenverzahnung mit dem Zahnrad 60 kämmt, und
ist von dem oberen Rahmen 14 und dem Getriebekasten 16 aufgenommen,
wobei der Schraubenspindelabschnitt 56 in den Hohlschraubenabschnitt
eingeschraubt ist. Das Zahnrad 60 ist durch den Getriebekasten 16 so
abgestützt, dass
es den Drehkörper 58 um
das Schraubenspindelelement 56 dreht und das Zahnrad 60 mit
der Außenverzahnung
des Drehkörpers 58 kämmt.
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Wenn
die Kurbelwelle 18 in der Pressmaschine 10 gedreht
wird, werden die beiden ersten Hebel 32 winkelig hin- und
herbewegt, so dass sich die Seite des Gleitschiebers 40 und
der Welle 42 und insbesondere die Achse 44 wechselweise
auf- und abbewegen können.
Die winkelförmige
Auf- und Abbewegung der beiden ersten Hebel 32 bewegt die
zweiten Hebel 34 synchron vertikal hin und her, wodurch die
zweiten Hebel 34 wechselweise auf- und abgehen und die
Stößelplatte 24 auf-
und abbewegen.
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Jede
Anordnung der drehbar verbundenen ersten und zweiten Hebel 32, 34 lässt diese
gemäß der winkelförmigen Auf-
und Abbewegung der beiden ersten Hebel 32 leicht und im
Verhältnis
zueinander abwinkeln und strecken.
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Die
Pressmaschine 10 ist so eingestellt, dass die beiden ersten
Hebel 32 linear ausgerichtet sind, wenn der Exzenterwellenabschnitt 22 der
Kurbelwelle 18 abwärts
platziert ist, wie in 5(A) und 6(A) gezeigt, und dass sich die beiden
ersten Hebel 32 zueinander abwinkeln und hin- und herschwingen
können,
wenn der Exzenterwellenabschnitt 22 aufwärts platziert
ist, wie in 5(B) und 6(B) gezeigt.
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Die
Positionen des ersten und des zweiten Gleitschiebers 50 und 52 in
Querrichtung bezüglich des
Rahmens können
durch Drehen des Zahnrads 60 der Positionseinstellmechanik 36 manuell
oder elektrisch verstellt werden, um die Gewindestellung des Schraubelementes 56 zum
Drehkörper 58 in Querrichtung
zu ändern.
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Der
Schwingungsbereich (Winkel- und Pendelbewegungsbereich) des ersten
Hebels 32 unterscheidet sich gemäß den Positionen des ersten
und zweiten Gleitschiebers 50 und 52 in Querrichtung
bezüglich
des Rahmens, d. h. dem Verbindungspunkt der Gleitschieber 50 und 52 am
Rahmen.
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5 zeigt
einen Zustand, in dem die Gleitschieber 50 und 52 zum äußersten
Endabschnitt des ersten Hebels 32 bewegt sind, und 6 zeigt
einen Zustand, in dem die Gleitschieber 50 und 52 zur
Achse des ersten Hebels 32 bewegt sind. 5(A) und 6(A) zeigen Zustände, in denen die Stößelplatte 24 zum
unteren Totpunkt verschoben ist, und 5(B) und 6(B) zeigen Zustände, in denen die Stößelplatte 24 zum
oberen Totpunkt verschoben ist.
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Wenn
die Kurbelwelle 18 gedreht wird, ist die Hublänge der
Stößelplatte 24 im
Zustand gemäß 5,
wenn die Gleitschieber 50 und 52 zu den äußersten Endabschnitten der ersten Hebel 32 bewegt sind,
S1, aber die Hublänge
der Stößelplatte 24 wird im
Zustand gemäß 6,
wenn die Gleitschieber 50 und 52 zur Achse der
ersten Hebel 32 bewegt sind, S2. Der Unterschied wird bewirkt,
weil sich die Knicklänge
der ersten Hebel 32 gemäß den Positionen
der Gleitschieber 50 und 52 in Querrichtung ändert.
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Je
dichter die Gleitschieber 50 und 52 in der Pressmaschine 10 daher
an den äußersten
Endabschnitten der ersten Hebel 32 platziert sind, desto kürzer wird
der Hub der ersten Hebel 32. Dies geschieht, weil die Knicklänge der
ersten Hebel um so kürzer
wird, je dichter die Gleitschieber 50 und 52 an den äußersten
Endabschnitten der ersten Hebel 32 platziert sind.
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Wenn
die Positionen der Gleitschieber 50 und 52 in
Querrichtung durch die Positionseinstellmechanik 36 geändert werden,
wird der Schwingungsbereich der ersten Hebel 32 entweder
größer oder
kleiner. Da dies den Auf- und Abbewegungsbereich der Verbindungspunkte
der ersten Hebel 32 am Rahmen in Querrichtung verändert, wird
die Hublänge
der Stößelplatte 24 verändert.
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Obwohl
die Hublänge
der Stößelplatte 24 der Pressmaschine 10 variabel
ist, ist folglich die erforderliche Anzahl von Teilen wie Hebeln
im Vergleich zu den herkömmlichen
Pressmaschinen klein, so dass der Aufbau der Pressmaschine einfach
wird.
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Da
die Stößelplatte 24 der
Pressmaschine 10 durch zwei Anordnungen der Hebel 32 und 34 hin- und
herbewegt wird, wird die Auf- und Abbewegung der Stößelplatte 24 stabil.
Wie in 7 gezeigt, kann die vorliegende Erfindung jedoch
auch auf eine Pressmaschine angewendet werden, welche die Stößelplatte 24 durch
ein Paar der Hebel 32 und 34 hin- und hergehen
lässt,
oder auf eine Pressmaschine, die mit einem Ausgleichsgewicht versehen
ist.
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Wenn,
wie bei der Pressmaschine 10, die beiden ersten Hebel 32 so
eingestellt sind, dass sie sich linear ausrichten, wenn die Exzenterwelle 22 der Kurbelwelle 18 herunterkommt,
richten sich die beiden ersten Hebel 32 linear aus, wenn
die Stößelplatte 24 am
unteren Totpunkt platziert wird, so dass die Kraft der Pressmaschine
wirksam auf ein Werkstück ausgeübt werden
kann.
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Die
erfindungsgemäße Pressmaschine
kann jedoch auch so eingestellt sein, dass die beiden ersten Hebel
sich immer linear ausrichten, wenn der Exzenterwellenabschnitt 22 der
Kurbelwelle 18 nicht abwärts angeordnet ist, beispielsweise
wenn der Exzenterwellenabschnitt 22 aufwärts und
in einer Zwischenstellung lotrecht angeordnet ist.
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Anstatt
eine Außenverzahnung
am Drehkörper 58 zu
verwenden, können
andere flache Drehkörper,
wie z. B. eine Innenverzahnung, eine Ratsche, ein Kettenrad, eine
Synchronscheibe etc., verwendet werden. Ferner kann statt des Schraubelementes 56 und
des Drehkörpers 58 eine
Positionseinstellmechanik mit anderen Elementen, wie z. B. ein Schneckenrad,
ein Schneckengewinde, ein Zahnritzel, eine Ratsche, eine Kette,
eine Synchronscheibe, ein Taktriemen etc., verwendet werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen
beschränkt.
Sie kann beispielsweise auch auf andere Arten von Pressmaschinen
angewendet werden, bei denen die Bewegungsrichtung einer Stößelplatte
horizontal, diagonal etc. ist. Daher kann die vorliegende Erfindung
auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken
abzuweichen.