DE2438145A1 - Rotations-kurbelpresse - Google Patents

Description

DIPL-ING. HORST ROSE Dl PL,- W CJ. PETER KOSEL

PATENTANWÄLTE

3353 Bad Gandersheim, 7· August 1974

Postfach 129 HohenhöfenS Telefon: (05382) 2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandarshelm

Unsere Akten-Nr. 2505/11

AIDA KTG-IESERING- KABUSHIKI- KAISHA
Patentgesuch vom 7. August 1974

AIDA EHG-IiTEERIHG- KABUSHIKI KAISfLA. No. 2-10 01iyama-cho

Sagamihara-shi, Kanagawa-ken (Japan.)

Rotations-Kurbelpre sse

Die Erfindung "betrifft eine Rotations-Kurbelpresse mit einem Bewegungsumv/andlungsmeehanismus zum Urav/andeln der Drehbev;egung der Kurbel In eine Linearbewegung einer G-leitanordming der Presse.

Es ist bereits eine Ylelzahl -verschiedener Bewegungsumwandlung smechanisnren für Kurbelpressen vorgeschlagen worden, wobei in einer der bekannten Ausführungen ein exzentrischer Wellenteil der Kurbel mit einem Ende einer Verbindungsstange und das andere Ende der Yerbindungsstange mit der G-leitanordnung der Presse gekuppelt ist. Dieser bekannte Bewegungsumwandlungsmechanismus hat den lachteil, daß der Mechanismus eine wesentlich größere Zahl von Arbeltsschritten bei seiner Herstellung

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Bankkonto: Norddeutsche Landesbank. Filiale Bad Gandersheim, Kto.-Nr.22.118.970 · Postscheckkonto: Hannover06715

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benötigt und demzufolge sehr teuer ist; ferner ist die Gefahr groß, daß Fehler "bei der Fertigung entstehen.

Ferner brachte der bekannte Bewegujigsumwandlungsmechanismus viele Probleme mit sich, wenn die Presse mit diesem Urawandlungsmechanismus darin bei hohen Geschwindigkeiten betrieben wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bewegungsumwandlung smeehanismus für eine Rotations-Kurbelpresse zu schaffen, der einfach und preiswert herstellbar sowie betriebssicher ist und die zuvor genannten Nachteile nicht mehr aufweist. Der Bewegungsumwandlungsmecharxisraue soll sich insbesondere zum Betrieb der Rotations-Kurbelpresse mit hohen Geschwindigkeiten eignen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Bewegungsumwandlungsmechanismus mit einer Kurbelwelle und einer einteilig mit der Kurbelwelle ausgebildeten exzentrischen Welle, wobei die Achse der exzentrischen Welle versetzt ist gegenüber der Achse der Kurbelwelle, durch eine hohle Antriebsscheibe, die um die exzentrische Welle drehbar ist, wobei das Zentrum des vom äußeren Rand der Antriebsscheibe beschriebenen imaginären Kreises versetzt ist gegenüber der Achse der exzentrischen Welle, sowie durch ein Gleitstück, das lose auf der Antriebsscheibe sitzt, um die Antriebsscheibe darin rotieren zu lassen, und das rechtwinklig zur Achse der Kurbelwelle mit Hilfe von Führungsgliedern verschiebbar ist.

Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn das Gleitstück einteilig mit der Gleitanordnung der Presse verbunden ist. Andererseits kann es jedoch sehr z\tfeckmäßig sein, wenn das Gleitstück durch vertikale Justiermittel mit der Gleitanordnung der Presse verbunden ist, da sich hierdurch eine besonders einfache Justierung der Anordnung erzielen läßt.

Andere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung deutlich, worin die Erfindung anhand der beigefügten Abbildungen näher erläutert ist.

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Die zuvor genannten und andere, wesentliche Merkmale der Erfindung sowie die hierdurch erzielten Vorteile werden dem !Fachmann beim Lesen der Beschreibung und beim Betrachten der Abbildungen sofort klar, wobei zum leichteren Verständnis nur das Prinzip der Anordnung beschrieben ist. Die erläuterten Ausführungsbeispiele sollen den Schut'zumfang der Erfindung-nicht begrenzen, sondern lediglich das Verständnis erleichtern.

Es zeigen:

Pig. 1 und 2 das Prinzip des Bewegungsumwandlungsmechanismus zum Umwandeln der Rotationsbewegung der Kurbel in die Linearbewegung des Gleitens in einer Drehkurbelpresse, wobei der vorgenannte i-Iechaiiismus ein Hauptteil der Drehkurbelpresse darstellt, Vielehe in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist; Pig. 1 zeigt eine Draufsicht des Bewegungsumwandlung sraechan.i sinus und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II in Fig. 1;

Fig. 3a, ;5b, 3c und 3d Ansichten verschiedener Phasen in einem Operationszyklus des Be\'/egungsumwandlungsmeehanisinus nach Fig. 1;

Fig. 4a, 4b, 4c und 4d Ansichten verschiedener Phasen eines Operationszyklus einer abgewandelten Ausführungsform des Bewegungsuttwandlungsmechanismus entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Drehwinkel der Kurbel und dem Hub der Gleitbahn;

Fig. 6 eine Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Drehkurbelpresse nach der Erfindung, teilweise im Schnitt und teilweise \v^reggebrochen; ' . .

Fig. 7 eine Draufsicht einer abgewandelten Ausführungsform der Drehkurbelpresse nach der Erfindung, teilweise im Schnitt, und

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Pig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII in 'Fig. 7.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden entsprechend den speziellen Ausgestalttingen anhand der Figuren im folgenden näher erläutert. Die vorliegende Erfindung soll anhand der erläuterten bevorzugten Ausführungsformen leichter verständlich gemacht v/erden.

Die Pig. 1 und 2 zeigen das Prinzip des Bewegungsumwandlungsmechanismus, welcher einen Hauptteil jeder Drehkurbelpresse nach der vorliegenden Erfindung bildet und v/elcher geeignet ist, die Rotationsbewegung der Kurbel in die Linearbewegung der Gleitbahn in einer Drehkurbelpresse umzuwandeln. Wie in diesen Figuren gezeigt, ist eine Kurbelwelle 1 am einen Endabschnitt in einem Lagerblock 4a gelagert, der wiederum am nicht dargestellten Maschinenrahmen befestigt ist; ein exzentrischer Wellenstumpf la ist einteilig mit der Kurbelwelle 1 ausgebildet. Eine holile, rotierende Antriebsscheibe 2 ist drehbar auf der exzentrischen Welle 1a angeordnet und ihre innere Bohrung 2a sitzt lose auf der exzentrischen Welle 1a zur Drehung um diese. Der Exzentrizitätsbetrag des Zentrums B des exzentrischen Wellenstumpfes 1a gegenüber dem Zentrum A der Kurbelwelle 1 ist Έ, und das Zentrum C des Kreises, der vom äußeren Rand 2b der rotierenden Antriebsscheibe 2 beschrieben wird, ist gegenüber dem Zentrum B der exzentrischen Welle 1a um E„ versetzt.Der äußere Rand 2b der rotierenden Antriebsscheibe 2 sitzt drehbar in einem Gleitstück 3, welches wiederum gleitend in einem Führungsblock 4 befestigt ist, der fest in dem nicht dargestellten Maschinenrahmen sitzt und gegenüberliegende und parallele Gleitführungsflachen 4¹ und 4" rechtwinklig zur Achse der Kurbelwelle 1 besitzt. Der Führungsblock 4 ist einteilig ausgebildet mit dem Lagerblock 4a, ii/dem die Kurbelwelle 1 gelagert ist.

Der zuvor beschriebene Bev/egungsumwandlungsmechanismu3 arbeitet folgendermaßen:

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Wenn angenommen wird, daß die Kurbelwelle 1 und der mit ihr einteilige exzentrische Wellenstumpf 1a in Richtung des Pfeiles P um die Achse A der Kurbelwelle 1 gedreht werden (Pig.1) au3 der in Pig. 1 gezeigten Lage heraus, in welcher die exzentrische Welle 1a sich in ihrem oberen Totpunkt befindet, weil das Zentrum C der exzentrischen, rotierenden Antriebsscheibe 2 gegenüber dem Zentrum B der exzentrischen Welle 1a um den Betrag E„ versetzt ist und v/eil die rotierende Antriebsscheibe 2 dr.ehbar innerhalb des G-IeitStückes 3 befestigt ist, welches entlang der Pührimgsflachen 4¹ "und 4" des Pühruiigsblockes 4 geführt ist, wobei die rotierende Antriebsscheibe 2 in Richtung des Pfeiles Q entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeiles P gedreht wird, um dadurch zu bewirken, daß das Gleitstück 3 seine Bewegung in Richtung des Pfeiles X beginnt.

Wenn die Kurbelwelle Λ und der mit ihr einteilige Wellenstumpf 1a sich um einen Winkelbetrag von 90 aus der- in Pig. 1 gezeigten Lage heraus gedreht haben, wobei sich das Gleitstück in Richtung de3 Pfeiles X bewegt, dann kehrt die rotierende Antriebsscheibe 2 ihre Drehrichtung um und beginnt-sich in Richtung des Pfeiles Q^f zu drehen, während das Gleitstück 3 seine Bewegung in Richtung des Pfeiles X fortsetzt.

Wenn sich die Kurbelwelle 1 und der exzentrische Wellen-

o stumpf 1a um einen Winkelbetrag von 180 gedreht haben aus der in Pig. 1 dargestellten Lage heraus, dann würde sich das Gleitstück 3 um das doppelte des exzentrischen Betrages E. bewegt haben, welcher den Exzentrizitätsbetrag des Zentrums B des exzentrischen Wellenstumpfes 1a gegenüber dem Zentrum A der Kurbelwelle 1 darstellt.

Wenn sich die Kurbelwelle 1 und die exzentrische Welle 1a um den Winkel von 130° aus der in PIg. 1 gezeichneten Lage heraus gedreht haben, so kehrt das Gleitstück 3 seine Bewegungsrichtung um und beginnt die Bewegungin Richtung des Pfeiles Y. Wenn die Kurbelwelle 1 und die exzentrische Welle 1a sich um

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den Winkel von 270° aus der in Pig. 1 gezeichneten Lage heraus gedreht haben, dann kehrt die rotierende Antriebsscheibe 2 ihre Rotationsrichtung um und beginnt in Richtung des Pfeiles Q zu rotieren, während das Gleitstück 3 seine Bewegung in Richtung des Pfeiles Y fortsetzt, um zu seiner Ausgangspostion zurückzukehren, die in Pig. 1 gezeigt ist.

Auf diese Weise kann eine vollständige Drehbewegung der Kurbelwelle 1 umgewandelt werden in eine lineare Umkehrbewegung de3 G-leitstückes 3.

Fig. 3 zeigt die Ausführung, in der das Zentrum A der Kurbelwelle 1 in der gleichen vertikalen Ebene wie das Zentrum C der rotierenden Antriebsscheibe 2 liegt, und die Pig. 3a, 3b, 3c und 3d zeigen verschiedene Phasen im Verhältnis -zwischen dem exzentrischen Teil 1a der Kurbelwelle und der rotierenden Antriebsscheibe 2.

Für diese Ausführung mit E. = 10 mm und Ep = 30 mm ist das Verhältnis zwischen dem Drehwinkel der Kurbelwelle und der Verschiebung des Gleitstückes durch die Kurve R in der Graphik von Pig. 5 dargestellt. Bei der Ausführung nach Pig. 3 ist Lp^> Iu = L.jJ>Iiq. Die Abstände Lq, L.., Lp und L-, sind in den Pig. 3a bis 3d definiert..

Bei der Ausführungsform nach Pig. 4 liegt das Zentrum der Kurbelwelle 1 in einer vertikalen Ebene seitlich versetzt gegenüber der vertikalen Ebene durch das Zentrum C der rotierenden Antriebsscheibe 2 und ist bei A¹ gezeigt. Das Bezugszeichen D in Pig. 4a entspricht der Lage des Zentrums A der Kurbelwelle 1 bei der Darstellung in Pig. 3a. Die Pig. 4a, 4b, 4c und 4d zeigen verschiedene Phasen im Verhältnis zwischen dem exzentrischen Wellenstuiapf 1a der Kurbelwelle und der rotierenden Antriebsscheibe 2 in der Ausführung von Pig. 4.

Bei der Ausführung entsprechend Pig. 4 .mit E. = 10 mm, E = 30 mm und E„ = 10 mm liegt das Verhältnis zwischen dem Kurbelärehwinkel und der Verschiebung des G-leitstückes so,

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v/ie es durch die Kurve S in der Graphik nach Pig. 5 gezeigt ist. Bei der Ausführung von Pig. 4 ist L^l ₂>Ii^l^'>Ii^f */> ^O" ^Die Abstände L'o» ¹¹I» -k'? ^imd "^*" ^{sind in} ^S· 4 definiert.

In der Graphik von Pig. 5 ist die Kurve R im wesentlichen sinusförmig, während die Kurve" S den oberen Totpunkt des Gleitstückes in der Lage zeigt, die um etwa 15 vom .oberen Totpunkt des Gleit Stückes "bei der Ausführung von Pig. 5 verschoben ist. Der Hub S. des Gleitstückes bei der Ausführung nach Pig. 3 beträgt 20 mm und der Hub S„ des Gleitstückes bei der Ausführung ■ nach Pig. 4 ist größer als der Hub S, des Gleit Stückes bei der Ausführung nach Pig. 3. Bei der Ausführung nach Pig. 4 (Kurve S) ist der untere Totpunkt des Gleitstückes versetzt gegenüber dem unteren Totpunkt des Gleitstückes bei der Ausführung nach Pig. (Kurve R) um ungefähr 30° und der Drehwinkel CL, während dessen das Gleitstück sich verschiebt vom oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt, während die Kurbel sich in Richtung des Pfeiles P · dreht, ist größer als der Drehwinkel Q , während,dessen das Gleitstück vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt geht, während die Kurbel sich in Richtung des Pfeiles P dreht.. Das bedeutet, daß der Rückführungshub schneller ist als der Hinführungshub in einem Operationszyklus der Drehkurbelpresse.

Pig. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der rotierenden Kurbelpresse mit einer der beiden Ausführungen des Bewegungsumwandlung sme chani smus, wie er zuvor beschrieben worden ist. Bei der Presse nach Pig. 6 ist das Gleitstück 3 so dargestellt, als sei damit eine abhängige Ausdehnung gebildet, welche ebenfalls als einheitliches Teil der Gleitanordnung 10 der Presse ausgebildet ist. Dad Gleitstück 3 wird in einer Richtung senkrecht zu der Achse der Kurbelwelle-1 geführt entlang einem Paar senkrechter Pührungsstäbe 12 und 12', deren untere Enden durch geeignete Sicherungsmittel am Maschinenrahmen 11 befestigt sind.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform einer rotierenden Kurbelpresse mit einem Bewegungsumwandlungsmechanismus, wie er zuvor abgehandelt ist, und diese abgewandelte

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Ausführungsform einer Presse ist im wesentlichen ähnlich der in Fig. 6 dargestellten Presse, ausgenommen, daß die abhängige Ausdehnimg des Gleitstückes 3 nicht als Teil der Gleitanordnung 10 der Presse ausgebildet ist, wie im Pail der Ausführung von Fig. 6; vielmehr ist das Gleitstück als ein Hohlzylinder 3' geformt, welcher eine Gewindebohrung zur Aufnahme einer Justierschraube 13 besitzt, die in geeigneter Weise an der Gleitanordnung befestigt ist und von dieser nach oben derart vorragt, daß die Höhe des Gleitstückes 3 bezüglich der Gleitanordnung 10 justiert werden ■kann.

Jede der rotierenden Kurbelpressen gemäß der Erfindung enthält den Bewegtrngsumwandlungsmechanismus, welcher geeignet ist, die Drehbewegung der Kurbel in die Linearbewegung der Gleitanordnung umzuwandeln und welcher in einfacher Weise zu niedrigen Kosten herstellbar ist.

Ferner ist die Presse irar einer geringen Vibration unterworfen, weil der Bewegungsumwandlungsmechanismus keiner Veränderung in der Masse seiner bewegten Teile unterworfen ist.

Ferner können die Pressen gemäß der Erfindung mit hohen Geschwindigkeiten betrieben werden, weil der Abstand zwischen dem Zentrum der Kurbel und der Gleitanordnung kürzer gewählt werden kann als derjenige bei Kurbelpressen herkömmlicher Art. Schließlich kann der Lärm reduziert werden, welcher erzeugt wird, wenn der obere Prägestempel mit dem unteren Prägestempel in Berührung kommt, v/eil der oberePrägestenpel mit dem unteren Prägestempel bei einer relativ geringeren Geschwindigkeit in Berührung kommt als der, bei welcher der obere und der untere Prägestempel von herkömmlichen Kurbelpressen einander berühren.

Selbstverständlich dienen die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, welche zuvor dargestellt und beschrieben sind, nur der Illustration und begrenzen nicht den Schutzumfang der Erfindung. Patentanwalt*

Dipl.-Ing. Horst Ruse Dipl.-Ing. Peter ΚοββΙ

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Claims (1)

1. DIPL.-ING. HORST ROSE DIPL.-ING. PETER KOSEL

   PATE NTAN V/ÄLTE 243814

   3353 Bad Gandershelm, 7 · August 1974

   Postfach 129

   Hohenhöfen 5 - .- -

   Telefon: (05382) 2S42

   Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandershelm ■

   Unsere Akten-Nr. 2505/11

   AIDA ErTGIirSERING- KABUSHIKI EjIISHA
   Sagamihara-shi, Kanagawa-ken (Ja
   Patentgesuch vom 7. August 1974

   Pa tent an s -prüche

   [ 1. JRotations-Kurbelpresse mit einem Bewegxmgsumwandlungs-' mechamsmus zum Umwandeln der Drehbewegung der Kurbel in eine Linearbewegung einer Gleitanordnung der Presse, gekennzeichnet durch eine Kurbelwelle (I) und eine einteilig mit der'Kurbelwelle ausgebildete exzentrische Yfelle (ta) als Teile des Bev/egungsiimv/andlungsmechanismus, wobei die Achse (b) der exzentrischen Welle (1a) versetzt ist gegenüber der Achse (A) der
   Kurbelwelle (1), ferner durch eine hohle Antriebsscheibe (2), die um die exzentrische Welle (1a) drehbar.ist, wobei das Zentrum (C) des vom äußeren Rand der Antriebsscheibe (2) beschriebenen imaginären Kreises versetzt ist gegenüber der Achse (B) der exzentrischen Welle, und schließlich durch ein Gleitstück (3), das lose auf der Antriebsscheibe (2) sitzt, um die Antriebsscheibe (2) darin rotieren zu lassen, imd das rechtwinklig zur Achse der Kurbelwelle (1) mit Hilfe von Mhrungsgliedem (12) verschiebbar ist.

   2. Kurbelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai3 das Gleitstück (3) einteilig ist mit der Gleit anordnung (1.O) der Presse,

   509808/0379

   Bankkonto: Norddeutsche Landesbank. Filial· Bad Gandershtim, Kto.-Nr. 22.118.970 · Postscheckkonto: Hannover WI5

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   5. Kurbelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (3) durch vertikale Justiermittel (13) mit der Gleitanordnitng (10) der Presse verbunden ist.

   4. Kurbelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrum (A) der Kurbelwelle (1) versetzt ist gegenüber dem Zentrum (C) des imaginären Kreises, v/elcher vom äußeren Rand der rotierenden Antriebsscheibe (2) beschrieben v/ird.

   5. Kurbelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die !""üliruiigsglieder (12) vertikal verlaufen und am Maschinenrahmen der Presse befestigt sind.

   6. Kurbelpresse, nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (3) eine hohle, abhängige Ausdehnung (3') besitzt mit einer Gev/indebohrung darin, und daß die vertikalen Justiermittel eine Schraube (13) enthalten, die in diese Gewindebohrung in eier Ausdehnung (3¹) des Gleitstückes (3) eingeschraubt und an der Gleitanordnung der Presse befestigt ist.

   Patentanwalt» Dipl.-Ing. Horst Rose

   Oipl.-Ing. Peter Kosel

   609808/0379