DE2507098C3

DE2507098C3 - Metallbearbeitungspresse, insbesondere Ziehpresse

Info

Publication number: DE2507098C3
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: 1980-01-10
Also published as: US3855839A; JPS50115369A; GB1440420A; DE2507098B2; CA1010714A; FR2261818B1; AU7681474A; FR2261818A1; IT1026196B; DE2507098A1; JPS5433386B2; AU473163B2

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 Verbindungsge-Ienk 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 21). Die Erfindung bezieht sich »uf eine doppeltwirkende Presse, bei welcher der Stößel und ein hubbeweglicher Werkstückhalter gemeinlam von dem Kurbeltrieb über das Hebelsystem angelrieben werden.

Es sind doppeltwirkende Pressen dieser Art bekannt, bei Welchen der Antrieb für den Werkstückhai* ter von einem Hebelglied des kurbelgetriebenen Hebelsystems des Stößelantriebes abgeleitet wird, so daß ein gesonderter Antrieb für 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 roehrgliedriges Lenkergetriebe erfolgt, welches zwischen der Pleuelstange des Hebelsystems und dem Werkstückhalter eingeschaltet und außerdem über ein ortsfestes Gelenk mit dem Pressengestell verbunden ist, 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 führen insbesondere bei Hochge-

ii achwindigkeitspressen 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 2 644 417). Der Antrieb des Werkstückhalters erfolgt dabei über eine Treibstange, die einerseits an

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

i'i derliche 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 WerkstückhaK..^rs verwendet wer-

m 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

4-. 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-

">(i geschwindigkeiten 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-

r, lenkt ist.

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

wi 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 Anlenkpunkt mit einer von der Sinusform abweichenden Bewegungscharakteristik angetrieben) was der für den Werkstückhalter erforderlichen Kinematik zugute kommt. Die kurze Treibstange ermöglicht einen

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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 Werkstückhalter-Antriebs kann es zweckmäßig sein, das Ireibstangen-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.

Es empfiehlt sich, den hubbeweglichen Werkstückhalter, wie an sich bekannt, über ein mehrgliedriges Ausgleichshebeisystem 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 Ausgleichshebelsysitem 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 K)A in schematischer Darstellung den erfindungsgemäß ausgebildeten Pressenantrieb mit Kurbel- und Hebelgetriebe, wobei sich der Stößel bei Fig. lOinder oberen Totpunktlage und bei Fig. 1OA in der unteren Totpunktlage befindet,

Fig. 11 ein Diagramm des erfindungsgemäß ausgebildeten Pressenantriebes, welches 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 Werkstückhälters über eine volle Kürbeiumdrehung,

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

Fig. 15 ein der Fig. U entsprechendes Diagramm tür Darstellung der Betriebschafakferistik des Pres-

senantriebes gemäß den Fig. 13 und 14,

Fig. 16 ebenfalls ein Diagramm zur Erläuterung der Betriebscharakteristik des Pressenantriebes 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 Stößels und des Werkstückhalters und an der Oberseite der Aufspannplatte zusammenwirker ,'.· Werkstückhalte teiie und Ziehwerkzeuge angeordnet 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 ruht 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 entfer.it we.den.

Der Antriebsmechanismus für die Hubbewegung des Stößels und des Werkstückhalters ist teilweise in de.η 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 weichen dem Stößel und dem Werkstuckhalter 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 Anfiehsteile auf, die somit zu der vertikalen Mittelebene der Presse und des Pressengestells symmetrisch angeordnet sind. Jm folgenden werden demgemäß nur die ander einen Pressenseite angeordneten Antriebs.-teile näher erläutert.

Wie vor allem die Fig. 2 bis 9 zeigen, umfaßt de: Antriebsmechan.smus eingangsseitig eine Kurbel 32. weiche in dem Unterbau 12 des PressengesteUs um eine feststehende Achse O drehbar gelagert ist. Der Antrieb der Kurbel erfolgt über ein Rifctel 34, welches auf der Kurbelwelle drehfesl angeordnet ist, sowie über ein Zahnrad 36, welches in dem Pressengestcll 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 aÜem Fi e. 3

zeigt. Die Kurbel 32 weist in Nähe der einen Seite des Pressengestells die über einen Kurbelzapfen 44 verbundenen Kürbeiwangen 42 auf. Die Achse A des Kurbelzapfens 44 ist gegenüber der Kurbeldrehächse 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 Schwerikpurikt 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 Oelenkpunkt B 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 eieren andere Enden an einem Kreuzkopf 54 angelenkt sind, so daß diese Teile um eine Achse E gelenkbeweglich 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 Pressengestell 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 Λ' bezeichnet sind. Obsvohl 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 F schwenkbar an dem Schwinghebel 48 aneeschlossen. während ihr andprpc FnHp an p'mpm Kreuzkopfschlitten 64 für den Werkstückhalter um die Achse G schwenkbar angelenkt ist. Die Achse F liegt zwischen den Punkten Bund 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 (?6, 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 G, zu dieser horizontal nach außen versetzt, angeordnet ist. Die Hebel 66 sind mit ihren anderen Enden über eine Gelenkachse / 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 mit der Geienkachse L an dem Werkstückhalter 18 angelenkt.

Das Ausgleichshebelsystem zwischen dem Werkstückhalter-Kreuzkopfschlitten 64 und dem Werkstückhalter 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 Werkstück-^ fiäifefunktion ausführt.

Der Zusammenhang und das Zusammenwirken zwischen Kurbel und Hebelgetriebe des erfihdungs-

gemäßen Pressenantriebes sollen nachstehend in Verbindung mit den Fig. 10 bis 12 näher erläutert werden. In den Fig. 10 und 1OA ist der vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 9 beschriebene Pressenantrieb schematisch wiedergegeben. Die Geis raut 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 Werkstückhalters 18 und die ortsfeste Geienkachse Q des Hebeis öS. 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 P senkrechte Bezugslinie durch die ortsfeste Achse O der Kurbel. Sämtliche Gelenkachsen zwischen der Kurbel, den einzelnen Gelenkhebeln und den Schlitten verlaufen horizontal und parallel zueinander.

Aus den Fig. 10 und 10 A ist zu erkennen, daß bei DrehUi^s der Kurbelwangen 42 im Gegenuhrzeigersinn um die Kurbeldrehachse O dem Kreuzkopf-

jo schlitten 54 des Stößels 22 über den Stößellenker 52 eine Hubbewegung erteilt wird. Bei Bewegung des Kurbelarmes um eine volle Urndrehung bewegt sich die Achse D zwischen der Pleuelstange 46 und dem Stößellenker 52 auf einer elliptischen Koppelkurve

j5 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

weg bis zum Hubende in der oberen Totpunktlage wieder. Der Arbeitshub beginnt vor der unteren Totpunktlage (Fig. 10 A). Es ist erkennbar, daß sich der Stößel 22 seinem Arbeits- bzw. Ziehweg mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit nähert, dann mit verminderter Geschwindigkeit den Ziehweg durchläuft und sich schließlich mit hoher Rückstellgeschwindigkeit in die obere Totpunktlage zurürkbewegt.

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 über 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 Schwinghebel 48 verbindenden Gelenks auf einem Bogenweg, der von dem Abstand zwischen den Achsen B und C bestimmt wird. Auferund der Anord-

nuiig und Abstimmung von Kurbel, Pleuelstange und ^! Schwinghebel im Hinblick auf die verminderte Stößelgeschwindigkeit über den Arbeltsweg schwingt der Schwinghebel 48 mit einer veränderlichen Geschwind digkeit. Während desjenigen Abschnittes der Schwingungsbewcgüng des Schwinghebels 48, welcher der verhinderten Geschwindigkeit des Stößels 22 auf dem Ziehweg entspricht, stellt sich eine verminderte Schwingungsgeschwindigkeit des Schwinghebels ein, welche über die Treibstange 62 auf ricri Kreüzkopfschlitten 64 übertragen wird mit der Folge, daß auch die Geschwindigkeit des Kreuzköpfes 54 über diesen Bereich seiner Hubbewegung entsprechend vermindert und damit die Verweilperiode deis Werkstückhalters 18 in seiner Einspannposition erhöht wird. Dies erfolgt, ohne daß sich der Werkstückhalter 18 während der beträchtlich erhöhten Verweilperiode nennenswert in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung beweet. Im folgenden wird ein praktisches Beispiel für eine mit einem Unterantrieb der beschriebenen Art ausgerüstete Metallziehpresse angegeben, die eine Tonnenleistung von 1270 t bei einem Gesamt-Stößelhub von 1067 mm und einem effektiven Ziehliub von 406 mm sowie einen Hub des Werkstückhalters 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
Pl -uelstange 46
Pleuelstange 46
Pleuelstange 46
Schwinghebel 48
Schwinghebel 48
Schwinghebel 48
Stößellenker 52
Treibstange 62

623,4	mm
1371,5	mm
1870,2	mm
11,6	O
1371,5	mm
1206,5	mm
52°
3886	mm
1664	mm
787,4	mm
454,5	mm
330	mm
660	mm
254Ö	mm
1870	mm
1239	mm
2471	mm
3620	mm

Abstand O-A

Abstand A-B

Abstand A-D

Winkel Y

Abstand B-C

Abstand C-F

Winkel X

Abstand D-E

Abstand F-G

Kreuzkopfschlitten 64 Abstand G-H
Hebel 66 Abstand H-J

Hebel 68 Abstand J-Q

Hebel 68 Abstand Q-K

Hebel "m Absiand K-L

Abstand O-C

Abstand O-P

Abstand O-T

Abstand V-Q
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 Ausfühningsbeispiel 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 Kurbsldrehwinkel von

155° befindet sich der Werkstückhalter in der Halteposition. Der Winkel von 155° ist also der Beginn der Verweilperiode des Werkstückhalters; Bei einem kurbe!drehwinkeivoni76° beginnt der Stößel seinen Arbeits- bzw, Ziehweg, wobei er seine untere Totpunktlage bei einem Kurbeldrehwinkel von 285° erreichti Bei einem Winkel von 297° ist die Verweilperiode des Wcrkstückhalters beendet Und der Stößel sowie der Werkstückhalter bewegen sich aufwärts in Richtung auf ihre obere Tötpunktlage.

Aus dem Diagramm nach Fig. 12 sind die relativen Bewegungen des Werkstückhalters und des Stößels für eine volle Kurbelumdrehung dargestellt. Es ist erkennbar, daß die Vertikal bewegung 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. Währenddes Arbeits- bzw. Ziehweges arbeitet datier der Stößel mit der gewünschten verminderten Stößelgeschwindigkeit.

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 Ausf ührungsbcispiel für diesen Anwendungsfall schematisch dargestellt. Auch hier wird mit einer verminderten Stößelgeschwindigkeit über den Ziehweg und mit einer längeren Verweilperiode des Werkstückhalters in der Halteposition gearbeitet. Die verschiedenen

in Schlitten- 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. Α·α den Fig. 13 und 14 ist zu erkennen, daß der feststehciiücSciiWctlkpunki C gcgciiülrci üci iöätaichcfidcri 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 ebenso falls um den Winkel Z geneigt. Die Achse D' zwischen der Pleuelstange 46' und dem Stößellenker 52' liegt zwischen den Achsen A' und B', 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 G' und H' des Werkstückhalters 18' sind im Seitenabstand und vertikal versetzt angeordnet. Die Stößelbewegungsbahn P' und die Bezugslinie Y 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' τα 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 Getriebeteiie für ein spezifisches Ausführungsbeispiel einer nach den Fig. 13 und 14 ausgebildeten 356-t-Presse aufgeführt, die mit einem Gesamt-Schlittenhub von 660 mm bei einem effektiven Zieh^ hub von 254 mm und mit einem Hüb des Werkstückhalters von 533 mm arbeitet:

Kurbelwange 42'
Pleuelstange 46'
Pleuelstange 46'
Schwinghebel 48'
Schwinghebel 48'
Schwinghebel 48'
Stößellenker 52'
Treibstange 62'
Kreuzkopfschlitten 64'
(horizontal)
Kreuzkopfschlitten 64' (vertikal)
Hebel 66'
Hebel 68'
Hebel 68'
Hebel 70'

Abstand A'-O'

Abstand A'-B'

Abstand A'-D'

Abstand

Winkel

Abstand

B'-C C-F' X' D'-E'

452 mm

1080 mm

718 mm

949 mm

635 mm

30°

2259 mm

Aosiana r ^u = ivoo mm

Abstand G'-H' = 541 mm Abstand G'-H' = 152 mm

Abstand //'-7'

Abstand J'-Q'

Abstand Q'-K'

Abstand

Winkel

Abstand

K'-L'

Q-P'

o'-r

O'-C V-Q'

377 mm

200 mm

337 mm

737 mm

22,587°

470 mm

1460 mm

1130 mm

1620 mm

Eine nach den vorstehenden Angaben ausgelegte Presse mit Oberantrieb arbeitet mit einer kontinuierlichen Hubzahl von zweiundzwanzig Hüben je Minute

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und beim Übergang in den Ziehhub mit einer Geschwindigkeit von etwa 2318 cm/min.

In dem Drehwinkeldiagramm nach Fig. 15 sind die Verschiedenen drehwinkelabhärtgigen 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 Totpunktiage befindet. Bei einem Kurbeidrehwinkei 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 Totpunktlage bei einer 180°-KurbeIdrehung; 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 Werkstückhalters 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

OR 07 HQ8 Patentansprüche:

1. Metallbearbeitungspresse, insbesondere 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, 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 Gelenkpunkt (S) angeordnet isi.

3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibstangen-Anschlußge-Ienk (F) gegenüber einer den Gelenkpunkt (B) 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 geke nzeichnet, daß die Treibstange (62, 62'), wie an sich bekannt, direkt an dem Kreuzkopfschlitten (64) angelenkt ist.