DE2507098B2

DE2507098B2 - Metallbearbeitungspresse, insbesondere Ziehpresse

Info

Publication number: DE2507098B2
Application number: DE2507098A
Authority: DE
Inventors: John George Lansdowne Pa. Lose; John F. Salem Ohio Roth
Original assignee: Gulf & Western Manufacturing Co Southfield Mich (vsta)
Current assignee: Gulf & Western Manufacturing Co Southfield Mich (vsta)
Priority date: 1974-02-21
Filing date: 1975-02-19
Publication date: 1979-05-23
Also published as: DE2507098C3; FR2261818B1; US3855839A; DE2507098A1; AU473163B2; FR2261818A1; AU7681474A; JPS5433386B2; GB1440420A; IT1026196B; JPS50115369A; CA1010714A

Description

Die Erfindung betrifft eine Metallbearbeitungspresse, insbesondere eine Ziehpresse, mit einem Stößel und einem Werkstückhalter, die von einem gemeinsamen Kurbeltrieb angetrieben sind, der eine Pleuelstange treibt, an der in einem Gelenkpunkt B ein am Pressengestell in einem Schwenkpunkt C gelagerter Schwinghebel sowie in einem Verbindungsgelenk D ein Stößellenker angelenkt sind, wobei der Werkstückhalter über eine Treibstange angetrieben ist.

Kurbelpressen, bei denen der Stößel über ein Hebelsystem angetrieben wird, welches eine von der Kurbel angetriebene Pleuelstange aufweist, an der ein am Pressengestell gelagerter Schwinghebel sowie ein Stößellenker angelenkt sind, gehören zum Stand der Technik (GB-PS 1 285 590; Werkstattstechnik, 1971, Nr. 11, Seiten 716 und 717; Das Industrieblatt, Januar 1959, Seiten 17 bis 2J)- Die Erfindung bezieht sich auf eine doppeltwirkende Presse, bei welcher der Stößel und ein hubbeweglicher Werkstückhalter gemeinsam von dem Kurbeltrieb über das Hebelsystem angetrieben werden.

Es sind doppeltwirkende Pressen dieser Art bekannt, bei welchen der Antrieb für den Werkstückhalter von einem Hebelglied des kurbelgetriebenen Hebelsystems des Stößelantriebes abgeleitet wird, so daß ein gesonderter Antrieb fUr den Werkstückhalter nicht benötigt wird (US-PS 3052200). Die Anordnung ist hier so getroffen, daß der Werkstückhalter während des Arbeitshubes des Stößels mit einer gewissen Verweildauer in der Werkstückhalteposition verbleibt, ohne hierbei eine nennenswerte Hubbewegung auszuführen. Da bei dieser bekannten Presse die antriebsmäßige Kopplung des Werkstückhalters mit • dem kurbelgetriebenen Hebelsystem über ein mehrgliedriges Lenkergetriebe erfolgt, welches zwischen der Pleuelstange des Hebelsystems und dem Werkstückhalter eingeschaltet und außerdem über ein ortsfestes Gelenk mit dem Pressengestell verbunden ist,

ι» ergibt sich insgesamt ein komplexer, bauaufwendiger und groß bauender Antrieb für den Werkstückhalter. Das vergleichsweise große Totgewicht des mehrgliedrigen Lenkergetriebes sowie die Schwingbewegung seiner Lenkerteile fuhren insbesondere bei Hochge-

|-> schwindigkeitspressen zu erheblichen Schwingungen und Erschütterungen, so daß diese Werkstückhalter-Antriebe für mit großen Hubzahlen arbeitende Pressen nicht geeignet sind, zumal die mit zunehmender Arbeitsgeschwindigkeit der Presse ansteigenden

-'» Schwingungen und Erschütterungen die genaue Ausrichtung und Einspannung des Werkstücks durch den Werkstückhalter und damit die Qualität des an dem Werkstück auszuführenden Arbeitsvorganges beeinträchtigen.

-'■> Es ist auch bereits eine Kurbelpresse bekannt, bei welcher der Stößel und der Werkstückhalter über einen gemeinsamen Kurbeltrieb angetrieben werden (US-PS 2 644417). Der Antrieb des Werkstückhalters erfolgt dabei über eine Treibstange, die einerseits an

ι» der Kurbel und andererseits an einem Kreuzkopfschlitten angeienkt ist, der über ein viergliedriges Ausgleichshebelsystem mit dem Werkstückhalter verbunden ist. Bei diesem Pressenantrieb muß das Ausgleichshebelsystem allein dazu dienen, die erfor-

;-> dcrliche Bewegungscharakteristik des Werkstückhalters bei hinreichender Hubverzögerung in der Werkstückhalteposition zu erreichen. Außerdem muß hier eine zweifach gekröpfte Kurbelwelle für den Antrieb des Stößels und des Werksiückbalters verwendet wer-

Hi den, wodurch ebenfalls der Bauaufwand erhöht wird. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Presse der eingangs genannten Art unter Wahrung der durch das Hebelsystem erreichten günstigen Arbeitscharakteristik so auszubilden, daß der Bauaufwand für den vom

π Pressenantrieb abgeleiteten Antrieb des Werkstückhalters vermindert, die Anzahl der bewegten Antriebsteile und damit das anzutreibende Totgewicht herabgesetzt und demzufolge auch ein weitgehend schwingungsfreier Lauf der Presse bei hohen Arbeits-

"in geschwindigkeiteη bzw. großen Hubzahlen erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Treibstangen-Anschlußgelenk Firn Abstand von dem Gelenk D an dem Schwinghebel ange-

v> lenkt ist.

Bei der erfindungsgemäßen Presse kann der Antrieb des Stößels und des Werkstückhalters somit über eine einfach gekröpfte Kurbelwelle erfolgen, wobei der Werkstückhalter-Antrieb von dem Schwinghebel

Mt des kurbelgetriebenen Hebelsystems abgeleitet wird. Dabei wird die Schwingbewegung des Schwinghebels über die Treibstange,die eine verhältnismäßig geringe Länge erhalten kann, auf den Werkstückhalter übertragen. Die Treibstange wird daher schon in ihrem

h^r> Anlenkpunkt mit einer von der Sinusform abweichenden Bewegungscharakteristik angetrieben, was der für den Werkstückhalter erforderlichen Kinematik zugute kommt. Die kurze Treibstange ermöglicht einen

einfachen, kompakten Gesamtaufbau des Antriebs. Außerdem führt dieser zu einer Herabsetzung des zu beschleunigenden und zu bremsenden Totgewichtes und ermöglicht zugleich einen weitgehend schwingungsfreien und damit ruhigen Lauf der Presse bei großen Pressengeschwindigkeiten bzw. Hubzahlen.

Im Hinblick auf die gewünschte Arbeitscharakteristik des Werkstückhaiter-Antriebs kann es zweckmäßig sein, das Treibstangen-Anschlußgelenk zwischen dem Schwenkpunkt des Schwinghebels und dem genannten Gelenkpunkt B anzuordnen, beispielsweise derart, daß das Treibstangen-Anschlußgelenk F gegenüber einer den Gelenkpunkt B mit dem Schwenkpunkt C verbindenden Linie versetzt angeordnet ist. Diese Maßnahmen ermöglichen es auch, mit einer verhältnismäßig kurzen und leichten Treibstange zu arbeiten.

Er, empfiehlt sich, den hubbeweglichen Werkstückhalter, wie an sich bekannt, über ein mehrgliedriges Ausgleichshebelsystem mit einem Kreuzkopfschlitten zu koppeln. Dabei wird die Treibstange in bekannter Weise direkt, d. h. ohne Einschaltung eines. Zwischenhebels, an dem Kreuzkopfschlitten angelenkt. Die Einschaltung des Ausgleichshebelsystems zwischen Werkstückhalter und Kreuzkopfschlitten erlaubt es, die Verweilzeit des Werkstückhalters in der Halteposition selbst bei großen Pressengeschwindigkeiten ausreichend groß zu halten. Für das Ausgleichshebelsystem kann dabei ein einfaches dreigliedriges System verwendet werden.

Der Gegenstand, auf den sich die Erfindung bezieht und die erfindungsgemäße Ausbildung werden nachfolgend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine mit Unterantrieb versehene doppeltwirkende Presse, ausgebildet gemäß der Erfindung,

Fig. 2 die Presse gemäß Fig. 1 in Seitenansicht,

Fig. 3 die Presse in einer Stirnansicht in Richtung der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 in größerem Maßstab einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 3,

Fig. 6 den erfindungsgemäß ausgebildeten Pressenantrieb in einer Ansicht nach Linie 6-6 der Fig. 4,

Fig. 7 eine Einzelheit des Pressenantriebes im Schnitt nach Linie 7-7 der Fig. 4,

Fig. 8 eine weitere Einzelheit des Antriebes im Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 4, Fig. 9 einen Schnitt nach Linie 9-9 der Fig. 4,

Fig. 10 und 10 A in schematischer Darstellung den erfindungsgemäß ausgebildeten Pressenantrieb mit Kurbel- und Hebelgetriebe, wobei sich der Stößel bei Fig. 10 in der oberen Totpunktlage und bei Fig. 1OA in der unteren Totpunktlage befindet,

Fig. 11 ein Diagramm des erfindungsgemäß ausgebildeten Pressenantriebes, weiches die Positionen des Stößels und des Werkstückhalters in bezug auf die Drehstellung der Eingangskurbel wiedergibt,

Fig. 12 in einem Diagramm den Bewegungsablauf des Stößels und des Werkstückhalters über eine volle Kurbelumdrehung,

Fig. 13 und 14 schematisch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Kurbel-Hebelgetriebe für eine doppeltwirkende Presse mit oberem Antrieb,

Fig. 15 ein der Fig. 11 entsprechendes Diagramm zur Darstellung dei Betriebscharakteristik des Pressenantriebes gemäß den Fig. 13 und 14,

Fig, J 6 ebenfalls ein Diagramm zur Erläuterung der Bttriebscharakteristik des Pressenantriebet gemäß den Fig. 13 und 14.

Die Zeichnung zeigt in den Fig. 1 bis 3 eine mit einem Unterantrieb versehene doppeltwirkende Metallblech-Ziehpresse, deren Pressengestell ein oberes Teil 10 und ein unteres Teil 12 umfaßt. Das obere Teil 10 des Pressengestells weist Seitenteile 14 auf, die mit Führungen 16 für einen in Vertikalrichtung hubbeweglichen, als Schlitten ausgebildeten Werkstückhalter 18 und ferner mit Führungen 20 für den ebenfalls in Vertikalrichtung hubbeweglichen, als Schlitten ausgebildeten Stößel 22 versehen sind. Im unteren Teil 12 des Pressengestells befindet sich unterhalb der vorgenannten Schlitten eine feststehende Tisch- oder Aufspannplatte 24.

Wie bekannt, sind an der Unterseite des Stöße's und des Werkstückhalters und an der Oberseite der Aufspannplatte zusammenwirkende Werkstückhalteteile und Ziehwerkzeuge angeuidnet, welche bei der Hubbewegung den Arbeitsvorgang, wie insbesondere den Ziehvorgang, bewirken. Es ist bekannt, daß während eines Arbeitszyklus der Presse das zu ziehende Metallblech od. dgl. auf der unteren Aufspannplatte ruh: und von dem Werkstückhalter bei seiner Abwärtsbewegung erfaßt wird, so daß es zwischen den an der Aufspannplatte und dem Werkstückhalter angeordneten Halteorganen gegenüber dem an der Aufspannplatte angeordneten Ziehwerkzeug festgehalten wird. Der Stößel kann daher bei seiner Abwärtsbewegung mit seinem Ziehwerkzeug im Zusammenwirken mit dem an der Aufspannplatte angeordneten Ziehwerkzeug den jeweils gewünschten Ziehvorgang durchführen. Anschließend bewegt sich der Stößel wieder nach oben, wobei ihm der Werkstückhalter in seiner Aufwärtsbewegung folgt. Das gezogene Werkstück kann jetzt aus der Presse entfernt werden.

Der Antriebsmechanismus für die Hubbewegung des Stößels und des Werkstückhalters ist teilweise in dem Unterbau 12 des Pressengestells und teilweise im Inneren der Seitenteile 14 des Pressengestells untergebracht. Der Antrieb erfolgt durch einen Elektromotor 26, welcher im Unterbau 12 des Pressengestells angeordnet ist, sowie über ein von diesem Motor angetriebenes Schwungrad 28 und einen Riemenantrieb 30.

Der Antriebsmechanismus, über welchen dem Stößel und dem Werkstückhalter die Hubbewegung erteilt wird, läßt sich den Fig. 2 und 3 und insbesondere den Fig. 4 bis 9 entnehmen. Er weist in den beiden Seitenteilen 14 des Pressengestells übereinstimmende Antriebsteile auf, die somit zu der vertikalen Mittele'-^ne der Presse und des Pressengestells symmetrisch angeordnet sind. Im folgenden werden demgemäß nur die andereine.i Pressenseite angeordneten Antriebsteile näher erläutert.

Wie vor allem die Fig. 2 bis 9 zeigen, umfaßt der Antriebsmechanismus eingangsseitig eine Kurbel 32, welche in dem Unterbau 12 des Pressengestells um eine feststehende Achse Q drehbar gelagert ist. Der Antrieb der Kurbel erfolgt über ein Ritzel 34, welches auf der Kurbelwelle drehfest angeordnet ist, sowie über ein Zahnrad 36, welches in dem Pressengestell drehbar gelagert ist. Auf einer Welle 38 sitzt ein weiteres Zahnrad 40, welches von einem Ritzel 41 angetrieben wird. Letzteres wird von dem Motor 26 über das Schwungrad 28 angetrieben, wie vor allem Fig. 3

zeigt. Die Kurbel 32 weist in Nähe der einen Seite des Pressengestells die über einen Kurbelzapfen 44 verbundenen Kurbelwangen 42 auf. Die Achse A des Kurbelzapfens 44 ist gegenüber der Kurbeldrehachse O der Kurbelwelle versetzt. Mit dem Kurbelzapfen 44 ist eine Pleuelstange 46 gelenkig verbunden, die somit um die Achse A schwenken kann. Ein Schwinghebel 48 ist mittels eines Gelenkbolzens 50 in dem Pressengestell um einen feststehenden Schwenkpunkt C schwenkbar gelagert. Der Schwenkpunkt C liegt im Abstand oberhalb der feststehenden Achse O und verläuft parallel zu dieser Achse. Die Pleuelstange 46 und der Schwinghebel 48 sind um einen Gelenkpunkt Ii schwenkbar miteinander verbunden, der im Abstand von der Achse A liegt. Mit 52 sind zwei parallele Stößellenker bezeichnet, die mit ihrem einen Ende an der Pleuelstange 46 um die Gelenkachse D schwenkbar angeschlossen und tieren andere F.nden an einem Krriiylcnnf 54 anoi·-

f σ

lenkt sind, so daß diese Teile um eine Achse E gclenkbeweglich sind. Der Gelenkpunkt B liegt zwischen den Achsen A und D und ist gegenüber einer durch diese letztgenannten Achsen hindurchgehenden Geraden in Richtung auf den ortsfesten Schwenkpunkt C versetzt.

Der Kreuzkopf 54 ist im Presscngestell hubbeweglich geführt. Er ist über Gelenkhebel 58 mit dem Stößel 22 verbunden. Die Gelenkhebel 58 sind mit ihrem einen Ende am Kreuzkopf 54 und mit ihrem anderen Ende am Stößel 22 über Gelenkbolzen angeschlossen, deren Achsen mit M und N bezeichnet sind. Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Hebel 58 vorgesehen sind, besteht auch die Möglichkeit, den Kreuzkopf 54 und den Stößel 22 in anderer Weise zu verbinden und die Hebel 58 fortzulassen. Auch können die Stößellenker 52 unmittelbar an dem Stößel angelenkt werden. Der Stößel 22 wird von den Führungselementen 20 im Pressengestell in Vertikalrichtung geführt.

Eine Treibstange 62 ist mit ihrem einen Ende um die Achse Fschwenkbar an dem Schwinghebel 48 angeschlossen, während ihr anderes Ende an einem Kreuzkopfschlitten 64 für den Werkstückhalter um die Achse G schwenkbar angelenkt ist. Die Achse F liegt zwischen den Punkten β und C und ist gegenüber der die letztgenannten Punkte verbindenden Geraden nach oben versetzt. Der Kreuzkopfschlitten 64, der ebenfalls in dem Pressengestell in Vertikalrichtung geführt wird, ist außerdem mit dem Werkstückhalter 18 über ein Ausgleichshebelsystem verbunden, welches drei Hebel 66, 68 und 70 umfaßt. Dabei ist ein Paar übereinstimmender Hebel 66 mit dem einen Ende in der Gelenkachse H mit dem Kreuzkopfschlitten 64 verbunden, wobei die Gelenkachse H im Abstand von der Achse C, zu dieser horizontal nach außen versetzt, angeordnet ist. Die Hebel 66 sind mit ihren anderen Enden über eine Gelenkachse J mit dem Hebel 68 gekoppelt, wobei die Gelenkachse J zwischen den Enden dieses letztgenannten Hebels 68 liegt. Der Hebel 68 ist mit seinem einen Ende am Pressengestell um die ortsfeste Gelenkachse Q angelenkt, während sein anderes Ende mit dem einen Ende des Hebels 70 gelenkig verbunden ist. Die Gelenkachse des letztgenannten Hebels ist mit K bezeichnet. Das andere Ende des Hebels 70 ist über ein Gelenk rrjif Hgr Gelenkschse Z. an dem ^Verksiückhalter ^ ^ angelenkt.

Das Ausgleichshebelsystem zwischen dem Werkstückhalter-Kreuzkopfschlitten 64 und dem Werkstuckhalter 18 arbeitet in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Kreuzkopfschlittens derart, daß es dem Werkstückhalter eine Hubbewegung erteilt, in deren Verlauf er eine gewisse Verweilperiode aufweist, bei der er seine Werkstückhaltefunktion ausführt.

Der Zusammenhang und das Zusammenwirker zwischen Kurbel und Hebelgetriebe des erfindungsgemäßen Pressenantriebes sollen nachstehend in Verbindung mit den Fig. 10 bis 12 näher erläutert werden. In den Fig. IO und H)A ist der vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 9 beschriebene Pressenantrieb schematisch wiedergegeben. Die Gerade P ist die gemeinsame Achse, auf welcher sich die Schlitten 64,18 und 54,22 bei ihrer Hubbewegung bewegen. Die Gerade T ist die vertikale Bezugslinie durch die Achse L des Werkstückhalter 18 und die ortsfeste Gelenkachse Q des Hebels 68. Die Achsen L und Q sind somit vertikal übereinander im selben Seitenabstand von der Geraden P angeordnet Die Gerade V bezeichnet die zu den Geraden T und Psenkrechte Bezugslinie durch die ortsfeste Achse O der Kurbel. Sämtliche Gelenkachsen zwischen dci Kurbel, den einzelnen Gelenkhebeln und den Schlitten verlaufen horizontal und parallel zueinander.

Aus den Fig. 10 und K)A ist zu erkennen, daß bei Drehung der Kurbelwangen 42 im Gegenuhrzeigersinn um die Kurbeldrehachse O dem Kreuzkopfschlitten 54 des Stößels 22 über den Stößellenker 52 eine Hubbewegung erteilt wird. Bei Bewegung de> Kurbelarmes um eine volle Umdrehung bewegt sich die Achse D zwischen der Pleuelstange 46 und dem Stößellenker 52 auf einer elliptischen Koppelkurve 72, die gegenüber dem Schlittenweg P geneigt ist und diesen schneidet, wobei die Neigung der Koppelkurve die Bewegungscharakteristik des Stößels bei jeder Umdrehung des Kurbelarmes 42 bestimmt. Das Maß der Neigung der Koppelkurve gegenüber der Geraden P gibt die Stößelgeschwindigkeit auf dem gesamten Stößelhub vom Beginn in der oberen Totpunktlage (Fig. 10) über den eigentlichen Arbeits- oder Ziehweg bis zum Hubende in der oberen Totpunktlage wieder. Der Arbeitshub beginnt vor der unteren Totpunktlage (Fig. K)A). Es ist erkennbar, daß sich der Stößel 22 seinem Arbeits- bzw. Ziehweg mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit nähert, dann mil verminderter Geschwindigkeit den Ziehweg durchläuft und sich schließlich mit hoher Rückstellgesthwindigkeit in die obere Totpunktlage zurückbewegt.

Die Verzögerung der Bewegung des Stößels über den Arbeitsweg bedingt eine Verlängerung der Verweilperiode des Werkstückhalters in seiner Halteposition. Diese Erhöhung der Verweilzeit des Werkstückhalters wird durch den Antrieb des Kreuzkopfschlittens 64 über die Kurbelwange 42, die Pleuelstange 46, den Schwinghebel 48 und die Treibstange 62 erreicht. Die Drehung der Kurbelwange 42 übei eine volle Kurbelumdrehung bewirkt eine Schwingung des Schwinghebels 48 um den Schwenkpunkt C, wodurch dem Kreuzkopfschlitten 64 des Werkstückhalters eine Hubbewegung erteilt wird. Bei der Drehbewegung der Kurbelwange 42 bewegt sich die Gelenkachse B des die Pleuelstange 46 mit dem Schwinghebe! 48 verbindenden Gelenks auf einem Bogenweg, der von dem Abstand zwischen den Achsen B und C bestimmt wird. Aufgrund der Anord-

nungund Abstimmung von Kurbel, Pleuelstange und Schwinghebel im Hinblick auf die verminderte Stößelgeschwindigkeit über den Arbeitsweg schwingt der Schwinghebel 43 mit einer veränderlichen Geschwindigkeit. Während desjenigen Abschnittes der Schwingungsbewegung des Schwinghebels 48, welcher der verminderten Geschwindigkeit des Stößels22 auf dem Zie!y<-»eg entspricht, stellt sich eine verminderte Schwingungsgeschwindigkeit des Schwinghebels ein, welche über die Treibstange 62 auf den Kreuzkopfschlittcn 64 übertragen wird mit der Fo'ge, daß auch die Geschwindigkeit des Kreuzkopfes 54 über diesen Hereich seiner Hubbewegung entsprechend vermindert und damit die Verweilperiode des Werkstückhalters 18 in seiner Einspannposition erhöht wird. Dies erfolgt, ohne daß sich der Werkstückhalter 18 wahrend der beträchtlich erhöhten Verweilperiode nennenswert in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung bewegt. Im ?o!°cndcn ^ird ein ⁿrek'.lschcs Bⁿisⁿ!^p! ί'·Γ ciⁿⁱ mit einem Unterantrieb der beschriebenen Art ausgerüstete Metallziehpresse angegeben, die eine Tonncnleistung von 1270 t bei einem Gesamt-Stößelhub von 1067 mm und einem effektiven Ziehhub von 406 mm sowie einen Hub des Werkstückhalter von 965,2 mm aufweist. Die Abmessungen der einzelnen Teile des Antriebes sind nachfolgend wiedergegeben, wobei die Längenangaben jeweils die Längen zwischen den Achsen der Teile wiedergeben:
Kurbelwange 42 Abstand O-A = 623,4 mm

Pleuelstange 46 Abstand A-B = 1371,5 mm

Pie» "!stange 46 Abstand A-D - 1870,2 mm

Pleuelstange 46 Winkel Y = 11,6°

Schwinghebel 48 Abstand B-C = 1371,5 mm Schwinghebel 48 Abstand C-F = 1206,5 mm Schwinghebel 48 Winkel X = 52°
Stößellenker 52 Abstand D-E = 3886 mm

Treibstange 62 Abstand F-G - 1664 mm

Kreuzkopfschlitten 64 Abstand G-H — 787,4 mm Hebel 66 Abstand H-J = 454,5 mm

Hebel 68 Abstand J-Q = 330 mm

Hebel 68 Abstand Q-K = 660 mm

Hebel 70 Abstand K-L = 2540 mm

Abstand OC = 1870 mm Abstand O-P = 1239 mm Abstand O-T = 2471 mm Abstand V-Q = 3620 mm Eine nach den vorstehenden Angaben ausgelegte doppeltwirkende Ziehpresse weist eine kontinuierliche Betriebshubzahl von fünfzehn Hüben je Minute und eine intermittierende Hubzahl von zwölf Hüben je Minute auf. Die Presse wird von einem Motor mit 300 PS Leistung und einer Drehzahl von 1800 U/min angetrieben. Der Werkstückhalter weist hierbei eine Verweilperiode von 142°, bezogen auf die Umdrehung der Kurbel, und während dieser Verweilperiode einen Anstieg des Werkstückhalters von maximal 0,25 mm auf. Die Geschwindigkeit des Stößels über seinen Ziehweg übersteigt den Wert von 2745 cm/min nicht.

Aus dem Drehwinkeldiagramm gemäß Fig. 11 ist zu erkennen, daß bei dem hier in Rede stehenden Ausführungsbeispiel der Stößel seine obere Totpunktlage erreicht, wenn sich die Kurbel gegenüber ihrem vertikalen 0°-Bezugspunkt um einen Winkel von 57° im Gegenuhrzeigersinn gedreht hat. Der Werkstückhalter erreicht dagegen bei einem Kurbeldrehwinkel von 41° im Gegenuhrzeigersinn seine obere Totpunktlage. Bei einem Kurbeldrehwinkel von 155° befindet sich der Werkstückhalter in der Halteposition. Der Winkel von 155° ist also der Beginn der Verweilperiode des Wcrkstückhalters. Bei einem Kurbeldrehwinkel von 176° beginnt der Stößel seinen Arbeits- bzw. Ziehweg, wobei er seine untere Totpunktlage bei einem Kurbeldrehwinkel von 285" erreicht. Bei einem Winkel von 297° ist die Verweilperiode des Werkstückhalters beendet und der Stößel sowie der Werkstückhalter bewegen sich aufwärts in Richtung auf ihre obere Totpunktlage.

Aus dem Diagramm nach Fig. 12 sind die relativen Bewegungen des Werkstückhalter und des Stößels für eine volle Kurbelumdrehung dargestellt. Es ist erkennbar, daß die Vertikalbewegung des Stößels je Winkelgrad der Kurbelumdrehung während des Arbeits- bzw. Ziehweges erheblich kleiner ist als auf dem Weg vor Beginn und nach Beendigung des Arbeitsweges. Während des Arbeits- bzw. Ziehweges arbeitet Hahrr Her Stößel mit Her gewünschten verminderten Stößelgeschwhdigkcit.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Pressenantrieb ist in gleicher Weise auch als Oberantrieb für eine doppeltwirkende Metallbearbeitungspresse verwendbar. In den Fig. 13 und 14 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für diesen Anwendungsfall schemaiisch dargestellt. Auch hier wird mit einer verminderten Stößelgeschwindigkeit über den Ziehweg und mit einer längeren Verweilperiode des Wcrkstückhalters in der Halteposition gearbeitet. Die verschiedenen Schütten- und Hebelteile des an der Pressenoberseite angeordneten Pressenantriebes sind in Ausbildung und Funktion dieselben Teile wie bei dem Pressenantrieb gemäß Fig. 10. Entsprechend sind übereinstimmende Teile mit denselben Bezugszeichen belegt, wobei in den Fig. 13 und 14 die Bezugszeichen lediglich mit einem Indexstrich versehen sind. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Pressenantriebes als oberer Antrieb ergeben sich im wesentlichen nur Unterschiede in bezug auf die räumliche Lage der Gelenkachsen zwischen den einzelnen Antriebsteilen. Aus den Fig. 13 und 14 ist zu erkennen, daß der feststehende Schwenkpunkt C gegenüber der feststehenden Achse O' horizontal in Richtung auf die Bewegungsbahn P' versetzt ist, wobei eine durch die Achsen O' und C" hindurchgehende Gerade gegenüber der Vertikalen um den Winkel Z geneigt ist. Die Bezugslinie V durch die Achse O' steht senkrecht zu der durch die Achsen O' und C hindurchgehenden Geraden; sie ist demgemäß gegenüber der Horizontalen ebenfalls um den Winkel Zgeneigt. Die Achse D' zwischen der Pleuelstange 46' und dem Stößellenker 52' liegt zv'ischenden Achsen A' und ß', wobei die Längsachse der Pleuelstange 46' die Verbindungslinie der Achsen A' und B' schneidet. Der Stößellenker 52' ist unmittelbar mit dem Stößel 22' über die Gelenkachse E' verbunden. Die Achsen C und //' des Werkstückhalters 18' sind im Seitenabstand und vertikal versetzt angeordnet. Die Stößelbewegungsbahn P' und die Bezugslinie V durch die Achsen Q' und L' verlaufen vertikal.

Der in den Fig. 13 und 14 dargestellte Antrieb arbeitet ebenfalls mit einer Verzögerung des Stößels 22' auf seinem Ziehweg, wie dies aus der strichpunktiert dargestellten Koppelkurve 72' für den Koppelpunkt bzw. die Achse D' zu erkennen ist, wobei sich der Kurbelarm 42' hier im Uhrzeigersinn dreht. Die Verbindung zwischen dem Schwinghebel 48' und dem Werkstückhalter-Kreuzkopfschlitten 64' über die

Treibstange 62' bewirkt eine verlängerte Verweilperiode des Werkstückhalters 18' in seiner Halteposition ohne unzulässig hohe Auf- und Abwärtsbewegung. Im folgenden werden die Abmessungen der einzelnen Getriebeteile für ein spezifisches Ausführungsbeispiel einer nach den Fig. 13 und 14 ausgebildeten 356-t-Presse aufgeführt, die mit einem Oesamt-Schlitterhub von 660 mm bei einem effektiven Ziehhub von 254 mm und mit einem Hub des Werkstückhalters von 533 mm arbeitet:

Kurbelwange 42	Abstand	A'-O' =	452 mm
Pleuelstange 46'	Abstand	A'-B' =	1080 mm
Pleuelstange 46'	Abstand	A'-D' =	718 mm
Schwinghebel 48'	Abstand	B-C =	949 mm
Schwinghebel 48'	Abstand	C-F' =	635 mm
Schwinghebel 48'	Winkel	A"	30°
Stößellenkcr 52'	Abstand	D-E' =	2259 mm
Treibstange 62'	Abstand	F-C =	1955 mm
Kreuzkopf
schlitten 64'	Abstand	C-H' =	541 mm
(horizontal)
Kreuzkopfschlit	Abstand	C-H' =	152 mm
ten 64' (vertikal)
Hebel 66'	Abstand	H'-J' =	377 mm
Hebel 68'	Abstand	J'-Q' =	200 mm
Hebel 68'	Abstand	Q'-K' =	337 mm
Hebel 70'	Abstand	K'-L' =	737 mm
	Winkel	Z	22.587°
	Abstand	Q-P' =	470 mm
	Abstand	O'-T =	1460 mm
	Abstand	O'-C" =	1130 mm
	Abstand	V-Q' =	1620 mm

Eine nach den vorstehenden Angaben ausgelegte Presse mit Oberantrieb arbeitet mit einer kontinuierlichen Hubzahl von zweiundzwanzig Hüben je Minute und beim Übergang in den Ziehhub mit einer Geschwindigkeit von etwa 2318 cm/min.

Indem Drehwinkeldiagramm nach Fig. 15 sind die verschiedenen drehwinkelabhängigen Positionen des Werkstückhalters und des Stößels einer mit Oberantrieb versehenen doppeltwirkenden Presse der vorstehend genannten Ausbildung für eine volle Kurbelumdrehung im Uhrzeigersinn dargestellt. Der 0°-Bezugspunkt der Kurbel ist der Schnittpunkt der Achse A 'mit der durch die feststehenden Achsen O'-C hindurchgehenden Geraden. Dieser Bezugspunkt ist bei dem vorliegenden Beispiel um einen Winkel von 22,587° im Uhrzeigersinn gegenüber der Vertikalen versetzt. Es ist erkennbar, daß der Werkstückhalter seine obere Totpunktlage bei dem Kurbeldrehwinkel von 320° erreicht, während der Stößel sich bei einem Kurbeldrehwinkel von 328° in der oberen Totpunktlage befindet. Bei einem Kurbeldrehwinkel von 52° beginnt der Werkstückhalter seine Haltefunktion und seine Verweilperiode, während der Stößel bei einer Kurbeldrehung von 54° am Beginn seines Ziehweges ist. Der Stößel erreicht die untere Totpunktlagc bei einer 18()°-Kurbeldrehung; er beginnt dann die Aufwärtsbewegung. Bei einer 196°-Kurbeldrehung endet die Verweilperiode des Werkstückhalters, der sich nun nach oben in seine obere Totpunktlage bewegt.

Die relativen Bewegungen des Stößels und des Werkstückhalter über eine volle Kurbelumdrehung ist in der grafischen Darstellung nach Fig. 16 wiedergegeben. Es ist erkennbar, daß die Vertikalbewegung des Stößels je Winkelgrad der Kurbelumdrehung abnimmt, wenn der Stößel in seinen Ziehweg hineinläuft. Vor diesem Ziehweg und hinter der unteren Totpunktlage ist dagegen die Hubgeschwindigkeit des Stößels erheblich größer.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Metallbearbeitungspresse, insbesondere Ziehpresse, mit einem Stöße! und einem Werkstückhalter, die von einem gemeinsamen Kurbeltrieb angetrieben sind, der eine Pleuelstange treibt, an der in einem Gelenkpunkt B ein am Pressengestell in einem Schwenkpunkt C gelagerter Schwinghebel sowie in einem Verbindungsgelenk D ein Stößellenker angelenkt sind, wobei der Werkstückhalter über eine Treibstange angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibstangen-Anschlußgelenk (F) im Abstand von dem Gelenk (D) an dem Schwinghebel (48) angelenkt ist.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibstangen-Anschlußgelenk (F) zwischen dem Schwenkpunkt (C) des Schwinghebels (48) und dem genannten Gelenkpup.kt (B) angeordnet ist.

3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibstangen-Anschlußgelenk (F) gegenüber einer den Gelenkpunkt (ß) und den Schwenkpunkt (C) verbindenden Linie versetzt angeordnet ist.

4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Kreuzkopfschlitten, mit dem der hubbewegliche Werkstückhalter über ein mehrgliedriges Ausgleichshebelsystem gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibstange (62, 62'), wie an sich bekannt, direkt an dem Kreuzkopfschlitten (64) ange.^nkt ist.