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Exzenterpresse mit Ausgleich der durch die Stößelbewegung hervorgerufenen
Massenkräfte Die Erfindung betrifft eine Exzenterpresse mit Ausgleich der durch
die Stößelbewegung hervorgerufenen~Massenkräfte, bei der die an der Exzenterwelle
erzeugte Preßkraft über mindestens einen direkt mit dem Stößel verbundenen Pleuel
geleitet wird.
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Exzenterpressen mit einem Ausgleich der durch die Pleuel hervorgerufenen
Massenkräfte sind bereits bekannt. Hierzu dienen rotierende Exzenter, welche auf
der Exzenterwelle zusätzlich und in solcher Massenverteilung angeordnet sind, daß
die durch die Pleuelbewegung erzeugten Massenkräfte wenigstens teilweise ausgeglichen
werden. Bei dem Ausgleich der Massenkräfte mit Hilfe von entsprechend angeordneten
zusätzlichen Exzentern wird nur ein ungenügender Gesamtausgleich der hervorgerufenen
Massenkräfte, insbesondere hinsichtlich der vertikalen Stößelbewegung erreicht Zum
Stande der Technik gehören ferner Stanzmaschinen mit einem Massenausgleich des Stößels,
welcher durch entgegengesetzt
schwingende Massen hergestellt wird.
Bei einer bekannten Ausführungsform erfolgt der Antrieb des Stößels dadurch mittelbar,
daß die von der Exzenterwelle erzeugte Preßkraft zunächst in Gegenrichtung der gewunschten
Stößelbewegung nach oben in ein Gelenk mit zwei seitlich ausladenden Doppelhebeln
geleitet wird, welche die Preßkraft unter Richtungsumkehr über Laschenteile auf
den Stößel übertragen. Ein derartiger Massenausgleich bedingt im Gegensatz zu der
vorteilhafteren direkten Weiterleitung der Preßkraft über den mit dem Stößel verbundenen
Pleuel eine Übertragung der Preßkraft über zahlreiche Gelenke. Dadurch wird wegen
des unvermeidbaren liagerspiels die Stößelhalterung ungenauer, so daß gegenüber
der möglichst spielfreien Translationsbewegung des Stößels Luft auftritt, die die
Werkzeugstandzeit nachteilig beeinflußt.
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Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, eine Exzenterpresse
mit einem Ausgleich der durch die Stößelbewegung hervorgerufenen Massenkräfte zu
schaffen, welche mit einfachen konstruktiven Mitteln einen hinreichenden Ausgleich,
insbesondere der mit der Stößelbewegung verbundenen Massenkräfte ermöglicht. Das
Kennzeichnende der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Antrieb eines Gegengewichtes
über mindestens -ein, die Bewegungsrichtung umkehrendes Element von dem den Pleuel
antreibenden Exzenter abgenommen wird. Die Anlenkung des Gegengewichtsantriebs an
einen vom gleichen Exzenter bewegten Teil, welcher den Stößel antreibt, ergibt den
Vorteil, daß die mit einer im
allgemein vorhandenen Hubverstellung
verbundene Zeitverstellung gleichzeitig auch für das Gegengewicht richtig erfolgt,
so daß eine getrennte Zeitverstellung für das Gegengewicht und damit schwierige
Justierarbeiten vermieden werden. Da bei Exzenterpressen im allgemeinen auch eine
Verstellbarkeit der Pleuellänge vorliegt, hat die Anlenkung des Gegengewichts am
Pleuel den Vorteil, daß der Gegengewichtsweg sich nicht um den Betrag der Stößelverstellung
- zur Anpassung an verschiedene Werkzeughöhen -verändert. Bei der an sich möglichen
und gegebenenfalls vorteilhaften Anlenkung des Gegengewichtsantriebs direkt am Stößel
muß der Gegengewichtsweg dem Hubweg plus der Stößelverstellung entsprechen. Das
die Bewegungsrichtung umkehrende Element kann in verschiedener Weise, zweckmäßig
als Hebelgestänge aber auch als gegenläufiger Zahnstangenantrieb ausgebildet sein.
Dabei wird zur Bewegung des Stößels eine entgegengesetzte Bewegung des Gegengewichts
erzeugt, so daß in Bezug auf das Pressengestell ein mehr oder weniger weitgehender
Massenausgleich, insbesondere in den Umkehrpunkten der Stößelbewegung erreicht wird.
Ein solcher Massenausgleich erscheint auch zur Vermeidung der Anfachung von lärmerzeugenden
Schwingungen und unter dem Gesichtspunkt der Schaffung umweltfreundlicher Werkzeugmaschinen
wichtig.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Gegengewicht ein
in der Bewegungsrichtung des Stößels bewegbarer Rahmenteil sein. Eine vereinfachte,
gegebenenfalls zweckmäßige Ausführung sieht anstelle des Rahmenteils einen oder
mehrere mit Unwuchten versehene Kipphebel vor, wobei bei
tiur einem
Kipphebel der Massenausgleich wegen der Bogenführung der Unwucht mit den durch die
lineare Stößelbe-Legung hervorgerufenen Mbssenkräfte gering differiert.
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Ebenso können geringfügige zeitliche, vom Antrieb her bedingte, Verschiebungen
der einzelnen Massenkräfte in Kauf genommen werden.
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;zer Antrieb des als Gegengewicht dienenden Rahmenteils r'aaNn zweckmäßig
direkt vom Pleuel aus gehen. Bei einer aleren, gegebenenfalls zweckmäßigen Ausführung,
kann docü der Antrieb des Gegengewichts von der Exzenterwelle getrennt vom Pleuel,
beispielsweise durch ein auf dem gleichen oder auf einem benachbarten Exzenter gleicher
Stellung, oder gleicher Verstellbarkeit, aufgesetztes Auge abgenommen werden.
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Der Antrieb der mit Unwuchten versehenen Kipphebel erfolgt zweckmäßig
durch Laschen, welche an einem Teil des Pleuels it gemeinsamer Drehachse angelenkt
sind. Eine andere, gegebenenfalls zweckmäßige Ausführung, sieht ein Hebelgestänge
aus symmetrisch liegenden, an einem Gelenkpunkt verbundenen doppelarmigen Hebeln
vor, von denen mindestens zwei Hebel am Rahmenteil angelenkt sind, während eine
mittlere Lasche mit dem Stößel oder dem Pleuel in Verbindung steht, und bei dem
ferner die mit dem Rahmenteil verbundenen, doppelarmige n Hebel ihrerseits auf Laschenhebeln
doppelt schwenkbar gelagert sind.
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Durch die Anwendung der Merkmale der Erfindung wird auch bei schnell-laufenden
Exzenterpressen mit einfachen, betriebssicheren, konstruktiven Elementen ein wirkungsvoller
Massenausgleich der Stößelbewegung erzielt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstand der Erfindung
schematisch dargestellt, aus denen sich wei tere Erfindungsmerkmale ergeben; es
zeigen: Figur 1 eine Draufsicht auf eine Exzenterpresse mit einem Massenausgleich
gemäß der Erfindung; Figur 2 einen Längsschnitt durch die Exzenterpresse nach Figur
1 mit einem direkt angetriebenen Stößel; Figur 3 eine alternative Ausführungsform
des Massenausgleichs bei einer Exzenterpresse mit direktem Stößelantrieb.
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In den Figuren 1 und 2 erkennt man den Ausschnitt eines Pressengestells
1, an dem eine Exzenterwelle 2 gelagert ist, welche über einen Pleuel 3 mit einem
in Pleuelrichtung einstellbaren Kugelgelenk 4 einen Stößel 5 der Exzenterpresse
antreibt. Am Pleuel 3 befindet sich ein Auge 6, welches das Hebelgestänge des als
Rahmenteil 7 ausgebildeten Gegengewichte antreibt. Das Hebelgestänge besteht dabei
aus
zwei symmetrisch liegenden, in einem Gelenkpunkt verbundenen,
doppelarmigen Hebeln 8, 9, und einer Lasche 10.
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Die beiden seitlichen Hebel 8, 9, greifen mit ihren freien Enden in
entsprechenden Lagerungen 11, 12, des Rahmenteils 7 ein, während die mittlere Lasche
10 mit ihrem freien Ende an dem Auge 6 des Stößels 5 angelenkt ist.
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Die beiden seitlichen Hebel 8, 9, sind ihrerseits auf Laschenhebeln
13, 14, doppelt schwenkbar abgestützt, wobei einseitige Laschenhebellagerungen 15,
16, im Mittelbereich der seiteichen, doppelarmigen Hebel 8, 9, liegen, während die
anderen Enden der Laschenhebel 13, 14, in Lagerstellen 17, 18, am Pressengestell
1 gelagert sind. Der gemeinsame Gelenkpunkt der doppelarmigen Hebel 8, 9, und der
Lasche 10 ist mit 19 und der Anlenkpunkt am Stößelauge 6 mit 20 bezeichnet.
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Beim Betrieb der Exzenterpresse führt die Lasche 10 durch den vom
Pleuel 3 ausgehenden Antrieb des Auges 6 eine Schwenkbewegung unter Verlagerung
des gemeinsamen Gelenkpunktes 19 aus, so daß die seitlichen, doppelarmigen Hebel
8, 9, das als htnteil 7 gestaltete Gegengewicht entgegengesetzt zur çvegungsrichtung
des Stößels 5 führen.
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Ein Gleitstein 21, welcher in einer vertikalen Führung 22 geführt
ist, erzwingt eine reine Längsbewegung des Gelenkpunktes 19 nach der Art eines Kurbelantriebs.
Die doppelaimigen Hebel 8, 9, sind ebenfalls mit Führungsgleitsteinen 7 24, in horizontalen
Führungen 25, 26, zur Horizontalbewegung
der Anlenkpunkte 11, 12,
geführt. Die Vertikalführung des Rahmenteils 7 erfolgt über vertikal liegende Rahmenführungen
27, 28, oder über Rundführungen.
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Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführung handelt es sich um eine
vereinfachte, konstruktive Lösung, auf der Grundlage erfinderischen Grundprinzips.
An dem Auge 6 des Pleuels 3 sind in einem gemeinsamen Anlenkpunkt 29 zwei Antriebslaschen
30, 31, gelagert, welche mit ihren Gelenkanschlüssen 32, 33, an zwei mit Unwuchten
34, 35, versehenen Kipphebeln 36, 37, angreifen. Diese Kipphebel 36, 37, sind in
Lagerpunkten 38, 39, von am Pressengestell 1 befestigten Fußteilen 40, 41, gelagert.
Die Unwuchten 34, 35, werden dabei so verteilt, daß der Schwerpunkt der Kipphebel
36, 37, möglichst weiter außerhalb der beiden Fußteile 40, 41, liegt.
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Mit der Ausführungsform der Figur 3 wird ebenfalls ein für viele Anwendungszwecke
auch bei schnell-laufenden Exzenterpressen ausreichender Massenausgleich der Stößelbewegung
erzielt.