DE2357824B2 - Antrieb für den Stössel mechanischer Pressen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für den Stößel mechanischer Pressen, bei welchem im Kraftfluß zum Stößel ein Kniehebelmechanismus vorgesehen ist, dessen Kniegelenk durch ein Druckstück betätigt wird, welches gelenkig mit einem Gelenkviereck, bestehend aus Kurbel (bzw. Exzenter), Koppel und Schwinge in Verbindung steht.

Bisher ist es üblich, zum Kaltfließpressen von Werkstücken Kniehebelpressen zu verwenden. Bei diesen Pressen erfolgt der Antrieb des den aus einem Druckstelzenpaar und einem Gelenkkörper bestehenden Kniehebelantrieb betätigenden Druckstückes über einen Exzenter- oder Kurbelantrieb. Dabei wird das Druckstelzenpaar meistens bis in die Totlage durchgedrückt. Dieser Antrieb hat den Nachteil, daß durch die Kinematik des Exzenterantriebes bedingt, die Presse zu lange geschlossen ist, so daß während dieser Zeit keine Beschickung oder Entnahme von Werkstücken erfolgen kann. Außerdem ist der Nennkraftweg einer normalen Kniehebelpresse begrenzt. Normalerweise liegt der Nennkraftweg bei höchstens 8 bis 10 mm Vollkraft. Beim Fließpressen ist es aber heute zur Fertigung hoher Werkstücke erforderlich, daß diese Kraft schon z. B. ab 50 mm vor dem unteren Totpunkt des Stößelhubes am Stößel zur Verfügung stehen sollte.

Auch bei einem ähnlichen Bewegungsablauf z. B. des Pressenantriebs nach der US-PS 20 56 402 oder nach der DT-PS 48 584, welcher als Antrieb mit zwei hintereinandergeschalteten Kniehebeln aufgefaßt werden kann oder auch als Kniehebel mit Antrieb durch ein Gelenkviereck, und bei welchem der Stößel sich beim Niedergang und beim Hochgang nahezu symmetrisch bewegt, verharrt der Stößel je nach dem, wie weit die Kniegelenke durchgedrückt werden, sehr lang in der Tiefstellung.

Eine weitere Variante einer Kurbel-Kniehebelpresse zeigt die DTPS 8 29 082, bei der jedoch, von einer geringen Abweichung abgesehen, der Bewegungsablauf des Stößels in beiden Richtungen ebenfalls nahezu symmetrisch ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb für

mechanische Pressen der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden, daß die volle Nennkraft bereits weit früher zur Verfügung steht und der Stößel sich nur kurzzeitig in der Tiefstellung befindet, während der Hochgang beschleunigt erfolgt

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem mechanisehen Antrieb der eingangs beschriebenen Ausführung vorgesehen, daß das Druckstück an einer Verlängerung der Koppel angelenkt ist.

Dabei ist es vorteilhaft, daß die Koppel über das Gelenk des Kurbeltriebs hinaus verlängert ist und daß das Druckstock und die Verlängerung beim Auftreffen des Stößels auf das Werkstück eine nur wenig von einer Geraden abweichende Linie bilden und die Wirkungslinie der Kraft im Druckstück zu diesem Zeitpunkt einen möglichst kleinen Abstand zum Mittelpunkt des Exzenter- bzw. Kurbelantriebes ergibt.

Eine weitere Ausbildung des Antriebes wird darin gesehen, daß die Koppel eine Bohrung besitzt, in welche ein mit einer Exzentrizität um den Mittelpunkt des Exzenterantriebes umlaufender Exzenter eingreift.

Die Erzeugung eines vorgegebenen Geschwindigkeitsverlaufes der Stößelbewegung ist möglich, wenn das feste Gelenk G der Schwinge des Gelenkviereckes auf einem Kreis um das Gelenk Fder Schwinge mit der Koppel liegt, wobei seine Lage, abgesehen von bestimmten Totlagenbereichen, frei wählbar ist.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen neben der Lösung der genannten Aufgabe darin, daß je nach Länge der Schwinge FG und Lage deren festen Gelenkes zum Gelenk Fmit der Koppel die Kennlinie der Preßkraft sowie der Geschwindigkeitsverlauf des Stößels, bezogen auf den Arbeitsbereich, verschieden einstellbar sind. Es ist also sehr leicht möglich, einen Antrieb zu schaffen, bei dem der Verlauf der Stößelgeschwindigkeit sowie der Preßkraft den Werten entspricht, die für ein bestimmtes Werkstück beim Schmieden, Ziehen, Fließpressen, Schneiden oder Lochen jeweils am günstigsten sind. Außerdem ist der Antrieb bei Ausbildung nach Anspruch 2 besonders federungssteif.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel zum Teil schematisch darstellt, näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht des mechanischen Antriebes,

F i g. 2 ein Diagramm mit dem Verlauf der Stößelgeschwindigkeit sowie des Stößelweges während eines Arbeitsspieles.

Nach Fig. 1 ist am Gelenk A des Stößels S einer nicht näher dargestellten Presse mit Kopfstück K ein Gelenkkörper AC befestigt, der zusammen mit dem an seinem anderen Ende am Gelenk C angelenkten Druckstelzenpaar BC einen Kniehebelantrieb für den Stößel Sbildet. Das Gegenlager dieses Kniehebelantriebes besteht aus einem Gelenk B, das sich am Kopfstück K der Presse abstützt. Zur Betätigung des Kniehebelantriebes greift am Gelenk C ein Druckstück CD an, das mit seinem anderen Ende über das Gelenk D an der Verlängerung EDder Koppel FEeines Gelenkviereckes angelenkt ist. Die Kurbel dieses Gelenkviereckes ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als mit £ angedeuteter Exzenter ausgebildet, der mit der Exzentrizität HE um den Mittelpunkt Humläuft. Dieser Exzenter Fgreift in eine Bohrung der Koppel FE ein und bewirkt damit

deren Zwangslauf. An die Koppel FE ist im Gelenk Fdie im Gelenk G schwenkbar gelagerte Schwinge FG angelenkt Dabei ist es nicht notwendig, daß der Exzenter fauf der Verbindungslinie der Gelenke D und F liegt, sondern die Koppel FE kann mit der Verlängerung ED beliebige Winkel einschließen.

Bei in Pfeilrichtung umlaufendem Exzenter £ bewegt sich das Gelenk D der Verlängerung ED der Koppel FE mit dem Druckstück CD auf einer in sich geschlossenen Kurve L Während eines Umlaufes des Exzenters £ führt tier Stößel Seinen Hub mit einer durch die Lage, Form und Größe der Kurve L bestimmten Geschwindigkeit vund Preßkraft aus.

Die in Fig.2 gezeigten Kurven geben den Verlauf des Stößelweges s und der Stößelgeschwindigkeit ν in

Abhängigkeit vom Drehwinkel λ des Exzenters E wieder. Wie aus der in F i g. 1 gestrichelt gezeigten Stellung des Antriebes ersichtlich ist, erreicht der Kniehebelantrieb im unteren Totpunkt des Stößelhubes noch nicht die Strecklage, wodurch die Zeit, in welcher das Werkzeug geschlossen ist, stark vermindert ist.

Die Größe, Lage und Form der einen bestimmten erforderlichen Geschwindigkeit:;- und Kraftverlauf am Stößel bewirkenden Kurve ist bei sonst unveränderten Abmessungen des mechanischen Antriebes z. B. durch Verlegen des festen Gelenkes G auf einem Kreis um das Gelenk Fder Schwinge FG mit der Koppel FEmöglich. Davon sind lediglich Bereiche in der Nähe der Strecklage der Schwinge FG mit der Koppel FE ausgenommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

J Patentansprüche:

1. Antrieb für den Stößel mechanischer Pressen, bei welchem im KraftfiuS zum Stößel ein Kniehebelmechanismus vorgesehen ist, dessen Kniegelenk durch ein Druckstück betätigt wird, welches gelenkig mit einem Gelenkviereck, bestehend aus Kurbel (bzw. Exzenter), Koppel und Schwinge in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (CD) an einer Verlängerung (ED)der Koppel (Ff^angelenkt ist

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel (FE) über das Gelenk (E) des Kurbeltriebs hinaus verlängert ist und daß das Druckstück (CD) und die Verlängerung (ED) beim Auftreffen des Stößels (5) auf das Werkstück eine nur wenig von einer Geraden abweichende Linie bilden und die Wirkungslinie der Kraft im Druckstück (CD) zu diesem Zeitpunkt einen möglichst kleinen Abstand zum Mittelpunkt (H) des Exzenterbzw. Kurbelantriebes ergibt.

3. Antrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel (FE) eine Bohrung besitzt, in welche ein mit einer Exzentrizität (HE)um den Mittelpunkt (H) des Exzenterantriebes umlaufender Exzenter fiy eingreift.