DE1627895C3 - Exzenterpresse für Stanzautomaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Exzenterpresse für Stanzautomaten mit asymmetrischer Lage der resultierenden Preßkraft am Schlitten, wobei der Pressenschlitten zweifach gegen die Exzenterwelle abgestützt ist und im Pressengestell geführt ist

Es sind solche sogenannten Zweipunktpressen bekannt (Prof. Dr. Ing. Heinrich Mäkelt: »Die mechanischen Pressen«, Abb. 64,65,69), bei welchen der Schlitten durch zwei in der Preßebene in Abstand liegende Pleuel angetrieben wird, so daß die resultierende Pressenkraft in jedem Fall zwischen beiden Pleueln liegt. Es wird dadurch ein Drehmoment auf den Schlitten vermieden und die Beanspruchung der Schlittenführung erheblich herabgesetzt, da auch bei sehr stark außermittigem Angriff der Pressenkraft nur eine geringe Verkantung des Schlittens auftritt.

Es ist auch aus der genannten Literaturstelle bekannt, anstelle von zwei vier Pleuel an jeder Ecke des Schlittens anzuordnen. Dabei werden jedoch die Antriebseinrichtungen kompliziert.
Ein wesentliches Problem bei allen diesen Exzenterpressenantrieben besteht darin, daß die Exzenterwelle auch möglichst weitgehend von Biegekräften entlastet werden soll. Bei den bekannten Pressen ist dies nur durch eine mehr als zweifache Lagerung möglich, wobei durch entsprechend elastische Verformung des Exzenters bzw. der Kurbel in jedem Falle noch eine begrenzte Verformung möglich ist, die bei asymmetrischem Angriff der Pressenkraftresultierenden zu einem Verkanten des Schlittens und damit zu einer verstärkten Reibung, verstärkten Abnutzung führt und eine sehr schwere Ausbildung der Schlittenausführung notwendig macht.

Weitere Lagerstellen werden notwendig, um eine Hublagenverstellung zu ermöglichen.

Die bekannten Exzenterpressen sind daher entsprechend aufwendig und schwer in der Konstruktion und entsprechend hohem Verschleiß unterworfen.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe,. ( einen derartigen Hubantrieb mit Exzenterantrieb für ^

²S einen Stanzautomaten zu schaffen, bei welchem Verkantungen des Schlittens infolge von Biegekräften der Exzenterwelle weitgehend vermieden werden, wobei der Aufbau nicht komplizierter, eher einfacher sein soll. In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung soll es möglich sein, in einfacher Weise Hublage und -größe zu verstellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Exzenterwelle eine im Pressengestell an zwei in Abstand liegenden Außenumfangsbereichen gelagerte, außen angetriebene Hohlwelle ist, in deren exzentrisch zum Außenumfang liegender Bohrung eine sich nicht mitdrehende Gleitachse an zwei in Abstand liegenden Umfangsbereichen gelagert ist, die sich mit endseitigen Schrägflächen gegen entsprechend geneigte Gleitflächen des Schlittens unter einem solchen Winkel abstützt, daß die Senkrechten auf diese Flächen an der Druckseite des Umfanges der Gleitachse innen durch die Gleitachsenumfangslager gehen. Die auf die schrägen Übertragungsflächen wirkenden Auflager- , kräfte der Pressenkraftresultierenden werden in senk- ♦ recht zu diesen und axial zur Hohlwelle wirkende Komponenten zerlegt.

Eine günstige Wirkung von schrägen Stützflächen ist durch die DT-PS 4 19 336 schon angegeben, jedoch nicht bei einer Exzenterpresse.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erreicht, weil die Schrägflächen nur Kräfte senkrecht zur Fläche übertragen können, daß die zwischen der Gleitachse und dem Schlitten übertragenen Kräfte zwangsläufig durch die Lagerbereiche der Exzenterwelle geführt werden.

Wenn der Kraftangriff auf den auskragenden Teil der Gleitachse im Abstand b von der Schwerachse der Gleitachse erfolgt, so entsteht durch die Komponente P₂ ein ausgleichendes Biegemoment auf die Gleitachse. Dadurch wird erreicht, daß das resultierende Moment auf die auskragenden Teile der Gleitachse sehr stark reduziert wird. Damit reduziert sich auch das Biegemoment auf den Teil der Gleitachse, der zwischen den Auflagern A und B liegt. Diese Reduktion der Biegemomente hat zur Folge, daß die Durchbiegung am auskragenden Teil der Gleitachse sowie die Durchbiegung der Gleitachse zwischen den Auflagern A und B

verringert wird. Diese Verringerung der Durchbiegung ist bei Exzenterpressen sehr erwünscht, da dadurch deren Arbeitsweise wesentlich verbessert wird. Eine derartige Durchbiegung tritt beim Aufsetzen des Werkzeuges auf das zu stanzende Material auf und bewirkt, daß nach dem Durchschneiden des Materials das Werkzeug durch die Entlastung von den Schnittkräften um den Durchbiegungsbetrag nachfedert. Ein solches Nachfedern wirkt sich indessen auf die Laufruhe der Maschine, die Standzeit des Werkzeuges sowie dessen Genauigkeit nachteilig aus.

Die erfindungsgemäß verwendete auskragende Gleitachse in Verbindung mit der Exzenterwelle wird daher hauptsächlich nur noch auf reine Pressung im Material beansprucht, während Scher- und Biegebelastungen weitgehend ausgeschlossen sind. Die erfindungsgemäße Exzenterwelle ist wesentlich einfacher herstellbar als übliche Exzenterwellen, und die Lagerung kann auf großen praktisch spielfreien Gleit- oder Wälzlagern erfolgen. Die Führungen können sehr einfach sein, da sie praktisch nur Kippkräfte um die Achse aufnehmen müssen.

Um auf einfache Weise eine Hublagenverslellung zu ermöglichen, kann die Gleitachse aus zwei an der Verbindung teleskopartig ineinandergreifenden, gegeneinander axial verschiebbaren, gegen Relativdrehung gesicherten Teilen bestehen und eine Einrichtung wie eine Spindel zum Verändern des Axialabstands der Schrägflächen durch teleskopartige Verschiebung der beiden Teile vorgesehen sein.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung können die Schrägflächen an der Gleitachse mehr oder weniger weit auf die Gegenflächen am Schlitten aufgeschoben und dadurch die Hubgröße verstellt werden.

Der Antrieb der Exzenterwelle kann sehr einfach durch ein zwischen den Lagerstellen am Außenumfang der Exzenterwelle liegendes Antriebselement, z. B. Kegelrad, Stirnrad, Keilriemenscheibe od. dgl. erfolgen. Durch diese Anordnung des Antriebs zwischen den beiden Lagerstellen in Verbindung mit dem gegenüber normalen Exzenterwellen sehr großen Durchmesser wird die Torsionsbeanspruchung der Exzenterwelle auch bei schweren Antrieben sehr gering gehalten, und eine elastische Torsionsverformung, wie sie bei üblichen Exzenterwelleh bei Be- und Entlastung erfolgt und die zu einem elastischen Ausweichen des Schlittens unter der Preßkraft führen kann, tritt nicht auf.

Um die Hubhöhe durch entsprechende Änderung der Exzentrizität einfach beeinflussen zu können, kann die Exzenterwelle aus zwei an sich bekannten ineinanderliegenden, gegeneinander winkelverstellbaren Exzenterbuchsen gebildet werden. Die Exzenterbuchsen können dabei mit Gleitsitz ineinander liegen und durch beliebige bekannte Sperreinrichtungen in der der gewünschten Exzentrizität entsprechenden Relativdrehlage gegeneinander festlegbar sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 schematisch einen erfindungsgemäßen Exzenterantrieb für den Schlitten,

Fig.2 eine Abwandlungsform des Antriebs gemäß F i g. 1 mit Hubverstellung und

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in F i g. 2.

Ein Schlitten 1 enthält in seiner von der Rückseite ausgehenden Vertiefung 2 zwei Schrägflächen 3, die zur Stempellängsachse symmetrisch liegen.

Eine Gleitachse 4 hat an ihren Stirnflächen den Schrägflächen 3 entsprechende Schrägflächen 5, mit denen sie auf den Schrägflächen 3 anliegt.

Am Umfang der Gleitachse 4 sind Innenlager 6, z. B. Nadellager, angebracht, auf denen eine Exzenterhohlwelle 7 gelagert ist. Diese Exzenterwelle ist über Lager 8 im Pressengestell 9 gelagert.

Bei Betrieb wird die Preßkraft von der Exzenterwelle 7 auf die Gleitachse 4 und über die Schrägflächen 5 und 3 auf den Schlitten 1 übertragen. Durch die Anordnung der Schrägflächen an der bezüglich ihrer Länge relativ dicken Gleitachse derart, daß im Idealfall im Mittelbereich der Gleitachse kein Biegemoment auftritt, zerlegt sich die Auflagekraft R in eine Komponente P\ und eine parallel zur Gleitachse liegende Komponente Pz. Die Komponenten P₂, die — wie vorstehend angegeben — das Ausgleichsbiegemoment bilden, sind gegeneinander gerichtet und heben sich durch die symmetrische Anordnung auf. Die Komponente Pi liegt senkrecht zu den Flächen 3,5. Durch entsprechende Schräglage und Anordnung der Flächen geht die Komponente Pi durch die Lager 6 bzw. 8, so daß die Kräfte direkt auf die Lagerteile im Pressengestell übertragen werden und Kippkräfte am Schlitten auch bei extrem einseitiger. Belastung nicht auftreten können.

Bei der in Fig.2 und 3 dargestellten Ausführungsform sind im Innenraum 12 des Schlittens 11 den Schrägflächen 3 entsprechende Schrägflächen 13 vorgesehen. Die Gleitachse 14 hat entsprechende Gegenschrägflächen 15, die in gleicher Weise wie die Schrägflächen 5 im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 mit den Schrägflächen 3 zusammenwirken.

Um den Exzenterzapfen auch beim Rückhub im Schlitten 11 festzulegen, ohne die Verschiebbarkeit entlang den Schrägflächen zu beeinträchtigen, weist die Stirnseite der Gleitachse eine parallel zur Schrägfläche 15 liegende Schrägfläche 15a auf, die mit entsprechenden Gegenflächen 13a an Einsatzstücken 11a zusammenwirken, weiche am Schlitten 11 in beliebiger Weise befestigt sind.

Die Gleitachse 14 ist aus zwei Teilen 14a und 146 gebildet, die an ihrer Stoßstelle teleskopartig axial verschiebbar, aber z. B. durch Paßfeder, yerdrehfest ineinandergreifen. Beide Teile weisen eine Gewindebohrung mit gegenläufigem Gewinde auf, in welche eine Gewindespindel 14c eingeschraubt ist. Durch Drehen der Spindel läßt sich also der Abstand der Schrägflächen 15 bzw. 15a voneinander und damit die Hublage verändern.

Auf der Gleitachse 14 sind, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, Lager 16 angeordnet, in denen eine Exzenterwelle 17 gelagert ist, die ihrerseits über Lager 18 im Pressengestell 19,20 liegt.

Die Exzenterwelle 17 besteht beim Ausführungsbeispiel aus zwei ineinanderliegenden gegenseitig drehbaren und in beliebiger Lage feststellbaren Exzenterbuchsen 17a und 17Zj. Durch Verdrehen der beiden Exzenterbuchsen 17a und 176 gegeneinander kann die Exzentrizität der Exzenterwelle 17 verändert werden.
Der Antrieb der Exzenterwelle 17 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen Tellerradkranz 21, der zwischen den Lagern 18, 19 auf der äußeren Exzenterhülse 17a befestigt ist. Der Antrieb kann in bekannter Weise über ein Ritzel erfolgen.

Um die Lagenänderung der Exzenterwelle 14 bei Veränderung des Abstandes der Schrägflächen 15 gegenüber dem Schlitten 11 Rechnung zu tragen, ist die Spindel 14c durch ein Langloch 22 im Schlitten nach außen bis zu einem Betätigungsorgan, z. B. Handrad,

geführt. Die Verstellung des Abstandes der Schrägflächen 15 durch Verschieben der beiden Wellenhälften 14a und 146 im Teleskopsitz kann auf andere Weise, z. B. gegen die Kraft einer Druckfeder im Teleskopsitz oder hydraulisch erfolgen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Exzenterpresse für Stanzautomaten mit asymmetrischer Lage der resultierenden Preßkraft am Schlitten, wobei der Pressenschlitten wenigstens zweifach gegen die Exzenterwelle abgestützt ist und im Pressengestell geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle eine im Pressengestell (9, 19) an zwei in Abstand liegenden Außenumfangsbereichen gelagerte, außen angetriebene Hohlwelle (7,17) ist, in deren exzentrisch zum Außenumfang liegender Bohrung eine sich nicht mitdrehende Gleitachse (4, 14) an zwei in Abstand liegenden Umfangsbereichen gelagert ist, die sich mit endseitigen Schrägflächen (5,15) gegen entsprechend geneigte Gleitflächen (3,13) des Schlittens (1, 11) unter einem solchen Winkel abstützt, daß die Senkrechten auf diese Flächen an der Druckseite des Umfangs der Gleitachse innen durch die Gleitachsenumfangslager (6,16) gehen.

2. Exzenterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (8,18) der Exzenterhohlwelle (7,17) und die (6,16) der Gleitachse (4,14) radial fluchten, d. h. jeweils in einer gemeinsamen Ebene liegen.

3. Exzenterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitachse (14) aus zwei an der Verbindung teleskopartig ineinandergreifenden, gegeneinander axial verschiebbaren, gegen Relativdrehung gesicherten Teilen (14a, 146) besteht, und daß eine Spindel (14c) zum Verändern des Axialabstands der Schrägflächen (15) durch teleskopartige Verschiebung der beiden Teile (14a, 146) vorgesehen ist.

4. Exzenterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle (7, 17) in dem zwischen den Lagerstellen (8, 18) liegenden Bereich an ihrem Außenumfang ein Antriebselement, wie Kegelrad (21) aufweist.

5. Exzenterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle (17) aus zwei an sich bekannten ineinanderliegenden, winkelverstellbaren Exzenterbuchsen (17a, 176) gebildet ist.