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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück einer Kniehebelpresse, wie sie vor allem bei Kaltschmiedevorgängen wie Kalibrieren oder Preßformen verwendet wird.
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Konventionelle Pressen für das Kaltschmieden sind zum Beispiel Kurbelpressen, Gelenkpressen und Kniehebelpressen. Da jede dieser Pressen beim Formen Vorteile und Nachteile hat, werden sie je nach dem zu bearbeitenden Produkt ausgesucht. Kniehebelpressen besitzen insbesondere eine große Formkraft am unteren Totpunkt. Daher wird sie für das Kaltschmieden bevorzugt.
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Die
JP-OS 60-24300 zeigt ein Beispiel einer Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück einer Kniehebelpresse konventioneller Art. Es sind auch Kniehebelpressen vorgeschlagen worden, die einen Kolben und eine Kolbenführung in einem Rahmen aufweisen.
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Bei diesen Antrieben für Kniehebelpressen wird die untere Stange, die das Gleitstück hebt und senkt, oft stark geneigt. Dies macht solche Pressen für das Formpressen weniger geeignet. Auch solche mit einem Kolben und einer Führung sind ungeeignet, da durch die auftretenden Kräfte der Spalt in der Führung größer wird, als der Führungsspalt für das Gleitstück. In der
JP 05-049191 U wird eine Exzenterpresse vorgeschlagen welche über eine seitliche Führungsstange verfügt, mittels welcher die Auslenkung der Stange, die das Gleitstück hebt und senkt gering gehalten wird. Auch in der
JP 02165900 A wird zur Stabilisierung eine feste Seitenstange vorgeschlagen, welche zwischen einem Massenausgleichsgewicht und dem gemeinsamen Anlenkpunkt von Mittelstange und der unteren Stange angeordnet ist.
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Bei Präzisionspressen ist es erforderlich, Veränderungen im unteren Totpunkt zu kompensieren, die durch Temperaturveränderungen bei der Maschine oder der Form hervorgerufen werden. Konventionelle Methoden zur Kompensation, bei denen eine Mutter automatisch oder manuell verstellt wird, machen eine präzise Feineinstellung sehr schwierig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück einer Kniehebelpresse zu schaffen, die die genannten Probleme löst. Aufgabe ist weiter, den Neigungswinkel des unteren Arms zu minimieren, das Einwirken von seitlichen Kräften auf das Gleitstück zu verhindern und es zu ermöglichen, auch bei hohen Positionen des unteren Totpunkts einen präzisen Preßvorgang zu ermöglichen. Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kompensationsvorrichtung für den unteren Totpunkt zu schaffen.
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Diese Aufgaben werden gelöst mit den Antriebsvorrichtungen gemäß Anspruch 1 bzw. 5.
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Die vorliegende Erfindung bietet daher eine Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück einer Kniehebelpresse, bei der eine Antriebskraft von einem Motor über ein Schwungrad übertragen wird, um ein Gleitstück in einer Gleitstückführung zu heben und zu senken. Die Antriebskraft wird durch eine Verbindungsstange übertragen, die mit ihrem einen Ende an einem exzentrischen Bereich einer Kurbelwelle angeordnet ist, die mit einem Reduktionsgetriebe kämmt, sowie durch ein Verbindungsglied, das an dem anderen Ende der Verbindungsstange angelenkt ist. Ein Kniehebel verbindet dieses Ende der Verbindungsstange mit einem oberen Arm über einen ersten Verbindungsbolzen. Der Kniehebel ist beweglich auf einem ersten Haltebolzen angeordnet, der an dem Rahmen der Kniehebelpresse angeordnet ist. Eine Mittelstange ist an einem unteren Arm des Kniehebels mittels eines zweiten Verbindungsbolzens angeordnet. Eine untere Stange besitzt ein unteres Ende, das beweglich an dem Gleitstück angeordnet ist. Eine Seitenstange ist mit einem Ende über einen dritten Verbindungsbolzen an dem unteren Ende der Mittelstange und dem oberen Ende der, unteren Stange angelenkt. Das andere Ende der Seitenstange ist an einem zweiten Haltebolzen angeordnet, der beweglich an einem Teil an dem Rahmen angeordnet ist. Bei einer Ausführung wird der zweite Haltebolzen horizontal durch einen Motorantrieb verschoben, um eine Neigung am unteren Totpunkt auszugleichen.
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Alternativ bietet die Erfindung eine Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück einer Kniehebelpresse, bei der eine Antriebskraft von einem Motor über ein Schwungrad übertragen wird, um ein Gleitstück in einer Gleitstückführung zu heben und zu senken. Die Antriebskraft wird durch eine Verbindungsstange übertragen, die mit ihrem einen Ende an einem exzentrischen Bereich einer Kurbelwelle angeordnet ist, die mit einem Reduktionsgetriebe kämmt, sowie durch ein Verbindungsglied, das an dem anderen Ende der Verbindungsstange angelenkt ist. Ein oberes Glied ist beweglich auf einem ersten Haltebolzen an dem Rahmen der Kniehebelpresse gehalten. Eine Mittelstange ist über einen Verbindungsbolzen sowohl mit dem anderen Ende der Verbindungsstange, als auch einem Arm des oberen Glieds verbunden, bzw. mit dem anderen Ende der Verbindungsstange und einem anderen Arm auf einem Vorsprung des oberen Glieds. Eine untere Stange besitzt ein unteres Ende, das beweglich an dem Gleitstück angeordnet ist. Eine Seitenstange ist mit einem Ende über einen dritten Verbindungsbolzen an dem unteren Ende der Mittelstange und dem oberen ende der unteren Stange angelenkt. Das andere Ende der Seitenstange ist an einem zweiten Haltebolzen angeordnet, der beweglich an einem Teil an dem Rahmen angeordnet ist. Bei einer Ausführung wird der zweite Haltebolzen horizontal durch einen Motorantrieb verschoben, um eine Neigung am unteren Totpunkt auszugleichen.
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Alternativ bietet die Erfindung eine Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück einer Kniehebelpresse mit den vorher geschilderten Aufbauten, die so ausgelegt ist, daß der maximale Neigungswinkel der unteren Stange beim Heben und Senken des Gleitstücks gegenüber einer Senkrechten die am unteren Ende der unteren Stange angelegt ist, 3° nicht übersteigt.
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Alternativ bietet die Erfindung eine Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück einer Kniehebelpresse mit den vorher geschilderten Aufbauten mit einer Kompensationsvorrichtung für den unteren Totpunkt des Gleitstücks, die einen an dem Rahmen direkt oder mit einer Halterung befestigten Motor aufweist, der eine Gewindewelle antreibt, die mit einem Gewindeteil kämmt und dadurch den zweiten Haltebolzen in horizontaler Richtung verschiebt.
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Alternativ bietet die Erfindung eine Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück einer Kniehebelpresse mit den vorher geschilderten Aufbauten mit einer Kompensationsvorrichtung für den unteren Totpunkt des Gleitstücks, die einen Zylinder aufweist, der direkt oder mit einer Halterung an dem Rahmen angeordnet ist und eine Kolbenstange besitzt, die den zweiten Haltebolzen direkt oder indirekt verschiebt.
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Zusammengefaßt bietet die Erfindung eine Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück einer Kniehebelpresse, die einen Seitenarm aufweist, der mit einem ende an der Kniehebelpresse angeordnet ist und die mit ihrem anderen Ende an Stangen angelenkt ist, die das Gleitstück antreiben. Die Seitenstange hält den Neigungswinkel der unteren Stange niedrig und minimiert Seitenkräfte, die auf dieses wirken, und dies auch beim Preßformen, wo der untere Totpunkt des Gleitstücks relativ hoch liegt. Bei der Erfindung verstellt eine Kompensationsvorrichtung für den unteren Totpunkt die Seitenstange.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beispielhaft näher beschrieben. Dabei zeigen:
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1 einen schematischen Schnitt durch eine Kniehebelpresse einer ersten Ausführung der Erfindung,
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1B einen Schnitt durch eine ähnliche Kniehebelpresse wie in 1, jedoch mit einer Kompensationsvorrichtung für den unteren Totpunkt;
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2 eine Seitenansicht mit einem Ablaufschema der Mechanik von 1;
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2b eine Seitenansicht mit einem Ablaufschema der Mechanik von 1B:
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3 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung mit Kniehebelpresse mit doppeltem Antrieb;
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3B eine Seitenansicht wie in 2, jedoch mit einer Kompensationsvorrichtung für den unteren Totpunkt;
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4 einen schematischen Querschnitt durch eine Kniehebelpresse mit doppeltem Antrieb;
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4B eine Ansicht wie 4, jedoch mit einer linear wirkenden Kompensationsvorrichtung für den unteren Totpunkt;
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5 ein Ablaufschema der Mechanik von 4;
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5B ein Ablaufschema der Mechanik von 4B;
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6 eine perspektivische Ansicht einer Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück, bei der der einfache Antrieb von 4 durch einen doppelten Antrieb ersetzt ist;
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6B eine schematische Darstellung eines Servoantriebs zur Steuerung der Kompensationsvorrichtung für den unteren Totpunkt;
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7B eine Darstellung wie in 5B, jedoch mit einer durch einen Bremsmotor angetriebenen Kompensationsvorrichtung für den unteren Totpunkt;
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8B eine Darstellung wie in 7B, bei der jedoch die Kompensationsvorrichtung von 6B eingesetzt ist.
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1 zeigt einen Hauptmotor 18 auf dem Rahmen einer Kniehebelpresse 1, der als Kraftquelle dient. Die Antriebskraft des Hauptmotors 18 wird durch eine Riemenscheibe 19 und einen Riemen 13 auf ein Schwungrad 17 gelenkt, das auf einer Antriebswelle 15 angeordnet ist. Eine hier nicht dargestellte konventionelle Ausrückkupplung verbindet und trennt Schwungrad 17 und Antriebswelle 15.
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Auf der Antriebswelle 15 ist ein Ritzel 16 angeordnet. Das Ritzel 16 kämmt mit einem Zahnradgetriebe 14, das auf einer Kurbelwelle 12 angeordnet ist, die drehbar an dem Rahmen 12 gelagert ist. Ein Basisteil einer Verbindungsstange 11 ist mit einem exzentrisch liegenden Bereich 12A der Kurbelwelle verbunden. Ein erster Haltebolzen 5 ist an dem oberen Bereich des Rahmens 1A gelagert. Der erste Haltebolzen 5 ist beweglich mit einem Kniehebel 8 verbunden.
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Das Ende eines oberen Arms 8A des Kniehebels 8, der oberhalb des Haltebolzens 5 liegt, ist durch einen ersten Verbindungsbolzen 22 mit einem Ende der Verbindungsstange 11 verbunden. Das Ende des unteren Arms 8B des Kniehebels 8, das unterhalb des ersten Haltebolzens 5 angeordnet ist, ist durch einen zweiten Verbindungsbolzen 23 mit dem Ende einer Mittelstange 6 verbunden.
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Ein Gleitstück 2 ist unter einer Vorrichtung 21 zur Einstellung eines Einfach-Gleitstücks angeordnet, um die Preßtiefe H einzustellen. Eine untere Stange 3, die ein ballförmiges unteres Ende aufweist, ist nach unten in die Einstellvorrichtung 21 geführt und mit dieser beweglich verbunden.
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Eine Halterung 9 ist an einem unteren Bereich des Rahmens 1A angeordnet. Ein zweiter Haltebolzen 7 dient zur beweglichen Verbindung mit dem Ende einer Seitenstange 4. Das andere Ende der Seitenstange 4 ist durch einen Verbindungsbolzen 24 sowohl mit dem unteren Bereich der Mittelstange 6, als auch mit dem oberen Ende der unteren Stange 3 verbunden.
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Mit der beschriebenen Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück wird das Gleitstück 2, das durch die Gleitstückführung 20 geführt ist, entlang eines bestimmten Hubs S angehoben und gesenkt.
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1B zeigt eine andere Ausführung einer Kniehebelpresse 1', die im wesentlichen der von 1 entspricht, mit der Ausnahme, daß hier eine Vorrichtung 40 für das Kompensieren des unteren Totpunkts vorhanden ist. Statt der starren Anordnung des zweiten Haltebolzens 7 von 1, erlaubt die Vorrichtung 40 für das Kompensieren des unteren Totpunkts eine Einstellung der horizontalen Position des zweiten Haltebolzens 7, wodurch die Neigung der unteren Stange 3 dynamisch kontrollierbar ist, wenn diese den unteren Totpunkt erreicht.
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2 zeigt die Geometrie am oberen Totpunkt (strichpunktierte Linie) und am unteren Totpunkt (durchgezogene Linie) des Gleitstücks 2. Die Glieder, die die Verbindungsstange 11 mit der unteren Stange 3 verbinden sind in ihren beiden Extremstellungen gezeigt. Wenn die Kurbelwelle 12 gedreht wird, um das Gleitstück 2 um den bestimmten Hub S zu heben und zu senken, dreht sich der Anlenkpunkt O1 des exzentrischen Bereichs 12A der Kurbelwelle 12 entlang des Kreises a. Der Anlenkpunkt O2 des ersten Verbindungsbolzens 22, der den oberen Arm 8A des Kniehebels 8 mit der Verbindungsstange 11 verbindet, bewegt sich entlang des gekrümmten Wegs b. Der Anlenkpunkt O3 des zweiten Verbindungsbolzens 23, der den unteren Arm 8B des Kniehebels 8 mit der Mittelstange 6 verbindet, bewegt sich entlang des gekrümmten Wegs c. Der Anlenkpunkt O4 des dritten Verbindungsbolzens 24, der die Mittelstange 6 sowohl mit der unteren Stange 3 und der Seitenstange 4 verbindet, bewegt sich entlang des leicht gekrümmten Wegs d. Der Anlenkpunkt O4 des dritten Verbindungsbolzens 24 bewegt sich so entlang des Wegs d, wobei sich die untere Stange 3 auf- und abbewegt und dabei eine im wesentlichen senkrechte Stellung bewahrt. Dies führt zu einer stabilen Parallellage zwischen einer Grundplatte 25 und dem Gleitstück 2, wenn dieses auf- und abbewegt wird und reduziert den seitlichen Druck, der dabei auf die Gleitstückführung 20 ausgeübt wird.
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Ein maximaler Neigungswinkel θ um den sich die untere Stange 3 bei ihrer Auf- und Abbewegung neigt, ist auf 3° oder weniger beschränkt, um Reibungshitze, rasche Abnutzung oder Bruch bei der Gleitstückführung 20 zu vermeiden. Auch wird das Gleitstück 2 keinen hohen seitlichen Kräften ausgesetzt. Außerdem kann das Preßformen bei einem Preßbeginn mit einem sehr hohen oberen Totpunkt des Gleitstücks 2 erfolgen. Der maximale Neigungswinkel θ der unteren Stange 3 kann reduziert werden, indem sie länger gestaltet wird, jedoch würde dies die untere Fläche des Gleitstücks 2 absenken und es erforderlich machen, daß die Preßformhöhe verringert wird oder die Rahmenhöhe entsprechend vergrößert wird. Es ist daher wünschenswert, die Länge des Seitenarms 4 größtmöglich zu gestalten.
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In 2B wird die Kompensationsvorrichtung 40 für den unteren Totpunkt dazu benutzt, den Neigungswinkel θ einzustellen, um die Position des Anlenkpunkts O4 des dritten Verbindungsbolzens 24 am unteren Totpunkt zu verschieben um die Endpunkte des gekrümmten Wegs d zu verlagern und den maximalen Neigungswinkel θ zu verringern. Die Arbeitsweise der Kompensationsvorrichtung 40 für den unteren Totpunkt wird weiter unten detaillierter beschrieben. Sonst zeigt 2B lediglich das, was zu 2A schon beschrieben wurde. Es ist unterstellt, daß die Kompensationsvorrichtung 40 während der Arbeit der Kniehebelpresse betätigt werden kann. Alternativ könnte die Einstellung auch bei Stillstand der Presse vorgenommen werden.
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3B zeigt den Aufbau der unteren Stange 3, der Seitenstange 4, der Mittelstange 6 und dem Gleitstück 2, wobei zwei Verstellpositionen der Kompensationsvorrichtung 40 für den unteren Totpunkt dargestellt sind. Der Einstellbereich der Kompensationsvorrichtung 40 bewegt den Anlenkpunkt O7 des zweiten Haltebolzens 7 von diesem zu dem Anlenkpunkt O7a. Die Kompensationsvorrichtung 40 für den unteren Totpunkt besteht aus einem Gehäuse 41, das an dem Rahmen 1A der Kniehebelpresse befestigt ist; einem von einem Bremsmotor 44 angetriebenen Schneckenrad 43, das mit einer Schnecke 42 kämmt, die in dem Gehäuse 41 angeordnet ist und einem Schiebeteil 45, das an seinem einen Ende ein Gewinde für die Schnecke 42 besitzt und an seinem anderen Ende den Haltebolzen 7 trägt. Das Schneckenrad 43 und die Schnecke 42 werden von dem Bremsmotor vor und zurückgetrieben, wodurch das Schiebeteil 45 durch die Schnecke 42 um einen bestimmten Weg horizontal bewegt wird. Wenn der Anlenkpunkt des zweiten Haltebolzens 7, der mit dem Schiebeteil 45 verbunden ist, sich von O7 nach O7a bewegt, bewegt sich der Anlenkpunkt des dritten Verbindungsbolzens 24, der die Mittelstange, die untere Stange und die Seitenstange verbindet, von O4 nach O4a. Dies hebt das Gleitstück um den Weg D und bietet so eine präzise Kompensation für den unteren Totpunkt. Der Bremsmotor 44 wird durch einen Drehzähler (nicht gezeigt) gesteuert, der mit dem Schneckenrad 43 verbunden ist und den Drehwinkel der Motorwelle mißt. Bei dieser Ausführung wird ein Bremsmotor als Antrieb benutzt. Es sind jedoch andere Antriebe, wie zum Beispiel ein Servomotor, ein Schrittmotor, ein Zahnradantrieb, ein Linearmotor oder ein Hydraulikzylinder einsetzbar.
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Eine andere Ausführung der Erfindung, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, ersetzt die Kompensationsvorrichtung 40 für den unteren Totpunkt durch einen Motor, der an dem Rahmen der Kniehebelpresse direkt oder mit einer Halterung angeordnet ist. Eine Gewindewelle ist mit dem Motor direkt oder über eine Riemenscheibe oder einen Gurt verbunden, wobei die Gewindewelle mit einem Ende eines Gewindeteils verbunden ist, das an seinem anderen Ende den zweiten Haltebolzen trägt.
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3 zeigt eine Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung. Das Gleitstück 27 ist in der Position des unteren Totpunkts dargestellt. Hier ist der oben beschriebene einfache Antrieb durch einen doppelten Antrieb ersetzt. Wie bei der vorherigen Ausführung ist der exzentrische Bereich 12A der Kurbelwelle 12 (siehe auch 1 und 2) mit einem Ende einer Verbindungsstange 11 verbunden. Ein erster Haltebolzen 29 ist an dem Rahmen 1A gelagert (hier nicht gezeigt). Der erste Haltebolzen 29 ist beweglich mit einem Kniehebel 28 verbunden. Ein oberes Ende der Verbindungsstange 11 ist zwischen zwei oberen Armen 28A des Kniehebels 28 gelagert. Ein erster Verbindungsbolzen 22 ist durch zwei miteinander fluchtende Bohrungen in den oberen Armen 28A und eine Bohrung in der Verbindungsstange 11 geführt und erlaubt eine Drehbewegung zwischen den Teilen. Die Enden zweier unterer Arme 28B des Kniehebels 28 sind unterhalb des ersten Haltebolzens durch zweite Verbindungsbolzen 23 mit den oberen Enden von zwei Mittelstangen 6 verbunden.
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Doppelte Einstellvorrichtungen 21 (4) sind auf einem Gleitstück 27 angeordnet, um die Preßformhöhe H einzustellen. Zwei untere Stangen 3 sind mit ballförmigen unteren Enden in dem Gleitstück gelagert. Die oberen Enden der unteren Stangen 3 ragen von den Einstellvorrichtungen 21 für das Gleitstück nach oben und sind dort mit der übrigen Vorrichtung verbunden, wie in 3 gezeigt. Seitlich ist am unteren Bereich des Rahmens 1A eine Halterung 9 angeordnet, an der zwei Seitenstangen 4 über zweite Verbindungsbolzen 7 angelenkt sind. An ihren anderen Enden sind die Seitenstangen 4 durch einen dritten Verbindungsbolzen 24 mit den unteren Enden der Mittelstangen 6 und den oberen Enden der unteren Stangen 3 verbunden. Wie bei der Ausführung von 1 wird das Gleitstück 27 in einer Gleitstückführung 20 um einen bestimmten Preßhub angehoben und gesenkt. Die Antriebselemente in 3 sind die gleichen, wie zu 1 beschrieben.
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Bei der Ausführung gemäß 3 sind die oberen Arme 28A über und zwischen den unteren Armen des Kniehebels 28 angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, die beiden Armpaare 28A und 28B in einer Ebene anzuordnen und deren Basis über zwei Verbindungsstangen 11 mit dem exzentrischen Bereich 12A der Kurbelwelle zu verbinden.
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Die Ausführung gemäß 3 ergibt einen Zweipunktantrieb für das Gleitstück, was zu erhöhter Stabilität führt. Es ist auch möglich, Vorrichtungen mit mehr als zwei Kraftansatzpunkten zu bauen. Auch die Vorrichtung gemäß den 1B–3B kann zu einer Vorrichtung mit doppeltem Antrieb, wie in 3 gezeigt, modifiziert werden. Bei dieser Ausführung würden zwei Kompensationsvorrichtungen für den unteren Totpunkt verwendet, die unabhängig voneinander oder gemeinsam gesteuert würden. Die Arbeitsweise der Kompensationsvorrichtungen wäre die gleiche, wie oben beschrieben.
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4 und 5 zeigen eine weitere Ausführung einer Kniehebelpresse 31 mit dem Gleitstück 2 an seinem unteren Totpunkt. Hier ist der Kniehebel von 1 durch ein oberes Glied 33 ersetzt, das an seinem oberen Ende beweglich mit einem ersten Haltebolzen 5 verbunden ist, der in dem Rahmen 31A der Presse gelagert ist. An seinem anderen Ende ist das Glied 33 über einen zweiten Verbindungsbolzen 23 mit einem Ende einer Verbindungsstange 32 und dem oberen Ende einer Mittelstange 6 verbunden. Die Kurbelwelle 12, die mit dem anderen Ende der Verbindungsstange 32 verbunden ist, ist im wesentlichen gleich aufgebaut, wie oben beschrieben. Der exzentrische Bereich 12A der Kurbelwelle 12, die beweglich mit dem Rahmen 31A der Presse verbunden ist, ist mit dem anderen Ende der Verbindungsstange 32 verbunden.
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Das obere Glied 33 ist unterhalb des Haltebolzens 5 mit einem Arm 33A über einen zweiten Verbindungsbolzen 23 mit dem Ende der Verbindungsstange 11 und einem Ende der Mittelstange 6 verbunden. Eine einfache Einstellvorrichtung 21 ist auf dem Gleitstück 2 angeordnet, um die Preßformhöhe H einzustellen. Die untere Stange 3, deren unteres Ende ballförmig ausgebildet ist, ragt von der Einstellvorrichtung 21 nach oben. An einem unteren Bereich des Rahmens 31A ist eine Halterung 9 angeordnet, an der ein Ende einer Seitenstange 4 über einen zweiten Haltebolzen 7 angelenkt ist. Das andere Ende der Seitenstange 4 ist über einen dritten Verbindungsbolzen 24 mit dem unteren Ende der Mittelstange 6 und dem oberen Ende der unteren Stange 3 verbunden. Das Gleitstück 2 wird in der Gleitstückführung 20 um einen bestimmten Preßhub S angehoben und gesenkt.
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In 5 ist das Gleitstück 2 in seinen Extremstellungen gezeigt, wobei die strichpunktierte Linie den oberen und die durchgezogene Linie den unteren Totpunkt zeigt. Wenn der exzentrische Bereich 12A der Kurbelwelle 12 in ihrer äußerst rechten Position ist, wird die Verbindung zwischen dem oberen Glied 33 und der Mittelstange 6 nach außen gezogen, wobei die untere Stange 3 mit dem Gleitstück 2 in den oberen Totpunkt gehoben wird. Wenn der exzentrische Bereich 12A seine äußerst linke Position erreicht, wird die Verbindung zwischen dem oberen Glied 33 und der Mittelstange 6 gerade ausgerichtet und das Gleitstück erreicht seien unteren Totpunkt. Der Weg, den das Gleitstück 2 zurücklegt, ist der Preßhub S.
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Wenn ein Anlenkpunkt O1 des exzentrischen Bereichs 12A der Kurbelwelle 12 sich entlang eines Weges e dreht, bewegt sich ein Anlenkpunkt O5 des zweiten Verbindungsbolzens 23, der mit dem Arm 33A des oberen Glieds 33 verbunden ist, entlang eines Weges f. Ein Anlenkpunkt O4 des dritten Verbindungsbolzens 24, der die Mittelstange 6 mit der unteren Stange 3 und der Seitenstange 4 verbindet, bewegt sich entlang eines Weges g.
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Wie bei der Ausführung von 1, behält die untere Stange 3 im Größen und Ganzen eine senkrechte Stellung bei, während das Gleitstück 2 gehoben und gesenkt wird. Zwischen dem Gleitstück 2 und der Grundplatte 25 (4) wird daher eine parallele Ausrichtung beibehalten und die seitlichen Kräfte, die auf die Gleitstückführung wirken, sind gering. Der maximale Neigungswinkel θ des unteren Arms 3 ist, wie oben beschrieben auf höchstens 3° begrenzt. Dieser Neigungswinkel kann, ebenfalls wie oben beschrieben, durch einen längeren unteren Arm 3 weiter reduziert werden.
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6 zeigt eine zweifache Antriebsvorrichtung für ein Gleitstück, das in seinem unteren Totpunkt dargestellt ist. Die Kurbelwelle 12 ist beweglich an einem hier nicht gezeigten Rahmen angeordnet. Die Kurbelwelle wird wie oben beschrieben angetrieben. Der exzentrische Bereich 12A der Kurbelwelle 12 ist mit einem Ende der Verbindungsstange 32 verbunden. Ein erster Haltebolzen 37 am Rahmen hält drehbar das obere Glied 36. Das obere Glied 36 weist zwei nach unten gerichtete Arme 36A auf, die das andere Ende der Verbindungsstange 32 zwischen sich einschließen und mit dieser durch einen ersten Verbindungsbolzen 22 verbunden sind. Neben den ersten Armen 36A ist ein zweites Paar Arme 36B angeordnet, das die ersten Arme 36A zwischen sich einschließt. Diese zweiten Arme 36B sind über zweite Verbindungsbolzen 23 mit oberen Enden von Mittelstangen 6 verbunden. Auf dem Gleitstück 35 sind zwei Einstellvorrichtungen für die Preßformhöhe in einem Abstand zueinander angeordnet. Untere Stangen 3 mit ballförmigen unteren Enden ragen von den Einstellvorrichtungen nach oben. Wie oben beschrieben sind mit ihren einen Enden Seitenarme 4 an fest angeordneten Haltebolzen 7 angelenkt. Über einen dritten Verbindungsbolzen 24 sind die anderen Enden der Seitenarme 4, die unteren Enden der Mittelstangen 6 und die oberen Enden der unteren Stangen 3 beweglich miteinander verbunden. Wie bei den vorher beschriebenen Ausführungen, wird das Gleitstück 35 in einer Gleitstückführung angehoben und gesenkt. Die Arbeitsweise entspricht jener von 4 und 5 und wird daher nicht weiter beschrieben. Auch hier ist es möglich, noch weitere Ansatzpunkte vorzusehen.
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In 4B und 6B ist eine Kniehebelpresse 31' gezeigt, die mit der von 4 identisch ist, mit der Ausnahme, daß hier eine Kompensationsvorrichtung 50 für den unteren Totpunkt vorhanden ist. Die Kompensationsvorrichtung 50 ist an einem unteren Rahmenbereich befestigt und bewegt den zweiten Haltebolzen 7 und damit die Seitenstange 4, die mit der Mittelstange 6 und der unteren Stange 3 verbunden ist, in horizontaler Richtung. 6B zeigt das Gleitstück 2 an seinem unteren Totpunkt, wenn die Kompensationsvorrichtung 50 aktiviert ist und ein Anlenkpunkt O7 des zweiten Haltepunkts nach O7a gewandert ist. Die vorgeschobene Position ist mit strichpunktierten Linien gezeigt. Die Kompensationsvorrichtung 50 besitzt einen Servozylinder 51, der an dem Rahmen 31A der Kniehebelpresse 31' angeordnet ist. Der Servozylinder 51 ist über einen Gabelkopf 53, der an dem Ende der Kolbenstange 52 des Servozylinders 51 angeordnet ist, mit dem zweiten Haltebolzen 7 verbunden. Ein Linearkodierer mit einer auf dem Unterbau 56 des Rahmens angeordneten senkrechten Skala 54 und einem an dem Gleitstück 2 angeordneten Decoder 55 erzeugt ein Signal, das die Position des Gleitstücks 2 anzeigt. Eine Steuerung des Servozylinders steuert auf der Basis dieses Signals ein Servoventil so, daß die unter Druck stehende Flüssigkeit die Kolbenstange 52 um einen bestimmten Hub bewegt, wodurch der Anlenkpunkt des zweiten Haltebolzens 7 von O7 nach O7a wandert. Dadurch wird der Anlenkpunkt des dritten Verbindungsbolzens 24 mit der unteren Stange 3 und der Mittelstange 6 von O4 nach O4a verschoben, wodurch das Gleitstück um den Weg D angehoben wird und der untere Totpunkt präzise kompensiert wird. Statt eines Servozylinders können auch andere Arten von Zylindern oder Antrieben verwendet werden.
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7B zeigt eine Vorrichtung wie 5 mit der Ausnahme, daß eine Kompensationsvorrichtung 40 für den unteren Totpunkt vorhanden ist. Die Arbeitsweise der Kniehebelpresse und der Kompensationsvorrichtung entspricht der der oben beschriebenen Ausführungen. In 8B ist die Kompensationsvorrichtung 50 von 6B durch die Kompensationsvorrichtung 40 von 7B ersetzt. Auch deren Arbeitsweise ist weiter oben bereits beschrieben.
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Bei den oben beschriebenen Ausführungen bewegen die Kompensationsvorrichtungen den zweiten Haltebolzen horizontal. Jedoch kann die Bewegung grundsätzlich auch in anderer Richtung erfolgen. Die beschriebenen Zweifachantriebe können auch durch Einfachantriebe ersetzt werden. Wenn Kompensationsvorrichtungen verwendet werden sollte jeder Antrieb mit einer solchen versehen sein.
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Die vorliegende Erfindung minimiert den Neigungswinkel des unteren Arms und vermindert seitlich wirkende Kräfte. Produkte von hoher Präzision können hergestellt werden, selbst wenn der Preßvorgang bei einem hohen oberen Totpunkt des Gleitstücks beginnt. Ebenso wird die Abnutzung der Gleitstückführung reduziert.
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Die Kompensationsvorrichtungen für den unteren Totpunkt können statisch oder dynamisch eingestellt sein. Eine statische Einstellung behält die Horizontalbewegung des Haltebolzens 7 während des Hubs bei, wobei der dritte Verbindungsbolzen 24 die Kurve d beschreibt. Eine dynamische Arbeitsweise würde die Krümmung der Kurve d verringern oder ganz eliminieren. Für diesen Zweck ist die Kompensationsvorrichtung 50 günstiger. Ist die Kurve d abgeflacht, geht der Neigungswinkel θ gegen Null.
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Nach der beispielhaften Beschreibung erfindungsgemäßer Vorrichtungen ist noch anzumerken, daß weitere Modifikationen und Veränderungen möglich sind, ohne den Schutzumfang der beiliegenden Schutzansprüche zu verlassen.
