DE19538403A1 - Presse mit einer Verriegelungseinrichtung für den Pressenstößel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse mit einer Verriegelungseinrichtung für den Pressenstößel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Für Reparaturarbeiten an einer Presse oder andere, außer der üblichen Beschickung notwendige Eingriffe in deren Werkzeugraum muß eine mechanische Hochhalteeinrichtung, d. h. eine Art Abstützung in die Presse eingesetzt werden. Sofern diese Einrichtung nicht die volle Preßkraft aufnehmen kann, muß sie mit der Pressensteuerung verriegelt sein, so daß kein Hub ausgeführt werden kann und der Pressenstößel in der oberen Stellung festgehalten wird.

In der EP-B1-0 314 975 ist ein Stand der Technik zu dieser Problematik beschrieben. Die Schrift selbst hat ebenfalls eine Verriegelungseinrichtung für den Stößel einer Presse zum Gegenstand, bei welcher mehrere Sperrstangen im oberen Bereich des auf- und abfahrenden Stößels vorgesehen sind, die mit ortsfesten Sperriegeln im Kopfstück der Presse zusammenwirken. Eine solche Verriegelungseinrichtung muß sehr stabil und aufwendig aufgebaut sein, da sie gegebenenfalls die gesamte, nach unten gerichtete Kraft des Pressenstößels aufnehmen bzw. kompensieren muß.

Sofern in einer solchen Presse eine Hubverstellung des Pressenstößelhubes vorgesehen sein soll, muß die Verriegelungseinrichtung hierfür ausgelegt sein, d. h. die Höhenlage der Sperrstange ändert sich hierdurch gegenüber den seitlich formschlüssig eingreifenden Sperriegel. Dies erfordert eine zusätzliche Steuereinrichtung zur Anpassung an solche Gegebenheiten.

Aus der DE-PS 6 02 667 in eine selbsttätige Ausrück- und Feststellvorrichtung eines Zahnradgetriebes für eine Presse bekannt geworden, bei welcher das Feststellen oder Lösen des Zahnradgetriebes selbsttätig bei jeder halben Kurbelumdrehung erfolgen kann, wobei jedoch diese Festlegung des Zahnradgetriebes als Sicherung der oberen und unteren Totlage dient. Hierfür weist diese bekannte Vorrichtung einen Dorn auf, der durch Federdruck bei jeder halben Kurbelumdrehung in eines der sich im Zahnradkranz gegenüberliegenden Löcher gestoßen wird.

Eine solche Methode zur Festlegung des Pressenstößels ist für Maschinen mit Hubverstellung ungeeignet. Die Anordnung von zwei gegenüberliegenden Bohrungen im Zahnkranz mit einer zugehörigen Einrastung eines maschinenfesten Dorns bereitet insbesondere da Probleme, wo die Winkellage des Zahnkranzes bei einer Hubverstellung variiert.

Vorteile der Erfindung

Die vorliegende Erfindung hat gegenüber diesen bekannten Einrichtungen den Vorteil, daß sie äußerst einfach aufgebaut und universell sowohl für Pressen mit konstantem Hub (Festhubmaschinen) als auch für Pressen mit Hubverstellung für den Pressenstößel einsetzbar ist. Durch die vorgeschlagene Lösung wird auch eine vollkommene Unabhängigkeit von der jeweiligen einzustellenden Werkzeughöhe erreicht. Kern der Erfindung ist es, ein Ausschwenken des Pleuels und damit das Drehen der Exzenterwelle zu verhindern, wodurch eine unbeabsichtigte Bewegung des Stößels verhindert wird. Zur Verhinderung der Ausschwenkbewegung des Pleuels ist nur eine kleine Haltekraft bzw. ein Haltemoment erforderlich, um so eine Bewegung des Stößels infolge Eigengewicht zu verhindern. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist beispielsweise gegenüber sonst üblichen Unterstellstempeln mit großen Verstellweg zur Aufnahme großer Kräfte nicht nur wesentlich billiger, sondern auch in ihrer Handhabung wesentlich benutzerfreundlicher.

Auf einfache Weise wird auch die in der Europäischen Norm geforderte Sicherheit für mechanische Pressen erfüllt.

Die Erfindung wird durch die in den Unteransprüchen ausgeführten Merkmale weitergebildet. In der nachfolgenden Beschreibung eines zweckmäßigen und vorteilhaften Ausführungsbeispiels werden diese Einzelheiten näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht auf den Antrieb eines Pressenstößels in seiner Stellung im oberen Totpunkt mit Verriegelungseinrichtung,

Fig. 2 eine Stirnansicht auf den Antrieb des Pressenstößels mit einer Hubverstelleinrichtung mit großem Hub,

Fig. 3a die Einrichtung nach Fig. 2 jedoch mit kleinem Hub,

Fig. 3b eine Draufsicht auf die Verriegelungseinrichtung nach Fig. 3a,

Fig. 4a eine Seitenansicht des Stößelantriebs mit einer alternativen Verriegelungseinrichtung und

Fig. 4b eine Draufsicht der Verriegelungseinrichtung nach Fig. 4a.

Beschreibung der Erfindung

Das Antriebsschema einer Kurbelpresse kann in seinem grundsätzlichen Aufbau der Literaturstelle Manfred Weck: Werkzeugmaschinen Band 1, Seite 81 entnommen werden. Fig. 1 zeigt beispielsweise einen Ausschnitt aus einem solchen Antriebsschema. In einem ortsfesten Pressenkörper 2 einer Exzenter- oder Kurbelpresse 1 ist die Exzenterwelle oder Kurbelwelle 3 in Lager 4 drehbar gelagert. Der Antrieb der Exzenterwelle über ein Zahnrad-Vorgelege, eine Vorgelegewelle sowie ein Schwungrad erfolgt über den Wellenabschnitt 5 in Fig. 1.

Exzentrisch an der Exzenterwelle 3 gelagert ist ein Pleuel 6, welches an seinem unteren Ende über eine Stößelverstellung 7 mit dem Pressenstößel 8 verbunden ist. Eine Überlastsicherung 9 kann zwischen Stößel 8 und Stößelverstellung 7 zwischengeschaltet sein.

Die Ausführung nach Fig. 1 beinhaltet eine Exzenterwelle 3 mit festem Hub, das heißt eine exzentrische Stößel- Hubverstellung ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen.

Der Exzenter 10 und damit auch das Pleuel 6 befindet sich in Fig. 1 im oberen Totpunkt (OT) und somit auch der Pressenstößels 8. Zur Fixierung der Lage des Pleuels 6 ist eine Verriegelungseinrichtung 11 vorgesehen, die aus einer Kolben-Zylindereinheit 12 und einem längsverschiebbaren Riegelbolzen 13 besteht, die ortsfest am Pressenkörper 2 derart befestigt sind, das der Riegelbolzen 13 in eine Verriegelungsnut 14 seitlich am Pleuel 6 formschlüssig eingreifen kann. Durch diese Maßnahme wird eine Festlegung des Pleuels 6 der Presse in der oberen Totpunkt-Position erreicht, so daß ein Ausschwenken des Pleuels in dieser Lage verhindert wird. Aufgrund der oberen Totpunkt-Lage des Pressenstößels wird dessen Gewicht vollkommen durch die Exzenterwelle 3 getragen, so daß der Riegelbolzen 13 lediglich ein Ausschwenken des Pleuels 6 verhindern muß. Auf den Riegelbolzen 13 wirkt keine vertikale Gewichtskraft, sondern gegebenenfalls nur eine geringe horizontale Kraft.

Die Einrichtung nach Fig. 1 umfaßt weiterhin eine Einrichtung 17 zur genauen Positionierung und Erfassung des oberen Totpunkts des Pressenstößels 8. Hierfür ist ein Drehwinkelgeber 18 vorgesehen, der die Winkellage des Wellenstumpfes 19 der Exzenterwelle 3 genauestens erfaßt, wobei die Winkellage beispielhaft über zwei Riemenscheiben 20, 21 mit Zahnriemen 22 auf den Drehwinkelgeber 18 übertragen wird. Die Bestimmung des oberen Totpunkts mittels des Drehwinkelgebers 18 ist Voraussetzung für die Ansteuerung der Kolben-Zylindereinheit 12 und damit des Riegelbolzen 13.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Hubverstellung des Exzenterantrieb. Hierbei kann die Exzentrizität e des Exzenters 10 in ihrer Größe stufenlos verstellt werden, d. h. der Abstand e zwischen der Drehachse 15 der Exzenterwelle 3 und der Mittelachse 23 des Exzenters 10 kann in seiner Größe verstellt werden. Dieser Abstand ist in Fig. 2 mit e₁ gekennzeichnet.

Ist die Exzentrizität e₁ entsprechend der Darstellung nach Fig. 2 groß ausgeführt, so führt der Stößel 8 einen großen Hub aus. In der Darstellung nach Fig. 3a ist die Exzentrizität e₂ klein ausgeführt, was zu einem kleinen Hub des Pressestößels 8 führt.

Die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung 11 muß nun an unterschiedliche Hübe des Pressenstößels 8 angepaßt werden, was dadurch geschieht, daß die Verriegelungsnut 14 als vertikales Langloch ausgebildet ist, in welches der Riegelbolzen 13 eingreifen kann. Wie aus Fig. 2, 3a ersichtlich, liegt der Verriegelungsbolzen 13 bei einem großen Exzenterhub im unteren Bereich (Fig. 2) und bei einem kleinen Hub im oberen Bereich (Fig. 3a) der als Langloch ausgebildeten Verriegelungsnut 14. Dabei muß der Riegelbolzen 13 lediglich ein seitliches Ausschwenken des Pleuels verhindern.

Fig. 3b zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie I-I in Fig. 3a mit dem Pleuel 6, der Verriegelungsnut 14 sowie dem Riegelbolzen 13. Die seitliche Einschubbewegung des Riegelbolzens 13 in die Verriegelungsnut 14 ist mit Pfeil 24 dargestellt.

Ein alternatives Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 4a, 4b dargestellt. Hier befindet sich am Pleuel 6 ein länglicher, vertikal ausgerichteter Verriegelungssteg 25, dessen Höhe h₁ etwa der Höhe h₂ des Langlochs 14 in den Fig. 2, 3a entspricht, um einen Ausgleich für den Hubverstellweg zu schaffen. Der Riegelbolzen 13′ in den Fig. 4a, 4b ist in diesem Fall mit einer Nut 26 ausgestattet, um einen Riegelübergriff über den Verriegelungssteg 25 durchführen zu können.

Auch hier dient der Riegelübergriff zur Verhinderung des seitlichen Ausschwenkens des Pleuels 6.

Zur Hubverstelleinrichtung wird allgemein auf die DE 43 07 535 A1 der Anmelderin verwiesen.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Maßnahmen und Weiterbildungen im Rahmen der Schutzrechtsansprüche.

Claims (5)

1. Presse mit einer Verriegelungseinrichtung für den Pressenstößel, wobei der Pressenstößel (8) über wenigstens ein, an einer Exzenterwelle (3) gelagerten Pleuel (6) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (11) einen, am Pressenkörper (2) stationär gelagerten und verschiebbaren Riegelbolzen (13, 13′) umfaßt, der in Verriegelungsfunktion mit dem Pleuel (6) im Sinne eines Blockierens der Ausschwenkbewegung des Pleuels formschlüssig in Eingriff steht.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegelbolzen im oberen Totpunkt des Stößels (8) in eine, vorzugsweise als lotrecht ausgerichtete Verriegelungsnut (14) am Pleuel (6) formschlüssig eingreift.

3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Pleuel (6) ein in der oberen Totpunktlage des Stößels vertikal ausgerichteter Verriegelungssteg (25) vorgesehen ist, der mit einer Nut (26) am Riegelbolzen (13′) einen Riegelübergriff bildet.

4. Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegelbolzen (13, 13′) mittels einer Kolben-Zylindereinheit (12) längsverschiebbar ausgebildet ist.

5. Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehwinkelgeber (18) die genaue Positionierung der Exzenterwelle (3) im oberen Totpunkt des Pressenstößels (8) erfaßt und die Bestätigung der Verriegelungseinrichtung (11) freigibt.