DE3029999A1

DE3029999A1 - Kniegelenkantrieb fuer eine presse

Info

Publication number: DE3029999A1
Application number: DE19803029999
Authority: DE
Inventors: Kurt Ing.(grad.) 7320 Göppingen Finsterwalder; Günter Ing.(grad.) 7332 Eislingen Riedißer; Wilfried Ing.(grad.) 7320 Göppingen Voß
Original assignee: L Schuler GmbH
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 1980-08-08
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1982-03-18
Also published as: IT1137833B; EP0045948B1; EP0045948A1; DE3169181D1; IT8123422A0

Description

L. Schuler GmbH 6. August 1980

Bahnhofstr. 41-67 P 6023 KP/R/GL

Postfach 1222
D - 7320 Göppingen

Kniegelenkantrieb für eine Presse

Die Erfindung betrifft einen Kniegelenkantrieb für einen in einem Gestell einer Presse geführten Stößel mit einer gestelKest angelenkten ersten Stelze, einer an dem Stößel angelenkten zweiten Stelze, einem mit dem Verbindungsgelenk beider Stelzen mittelbar oder unmittelbar verbundenen Pleuel und einer Antriebskurbel, auf der das von den Stelzen abgewandte Ende des Pleuels gelagert ist, wobei die Stelzen während jedes Umlaufes der Antriebskurbel längs ihres Kurbelkreises zweimal ihre Strecklage und einmal jede ihrer beiden ausgeknickten Endlagen durchlaufen.

Einen dem Gattungsbegriff entsprechenden Kniegelenkantrieb zeigt und beschreibt die DE-PS 26 31 186, wobei hier jedoch auf die Symmetrie der ausgeknickten Lagen der Stelzen in Bezug auf den Kurbelkreis entsprechend Wert gelegt wurde.

Ein weiterer, dem Gattungsbegriff nahekommender Kniegelenkantrieb ist in der DE-AS 20 12 976 beschrieben. Auf eine verlängerte Stillstands- bzw. Verzögerungsphase im Bereich des oberen Totpunktes zwecks leichterer Zu- und Abführung der zu bearbeitenden Werkstücke wird hierbei jedoch besonderer Wert gelegt.

Ein dritter, mit dem Gattungsbegriff vergleichbarer Stand der ■ Technik ist der DE-PS 848 141 zu entnehmen. Diese Lösung beinhaltet Möglichkeiten, den Pressenhub und/oder die Arbeitsfrequenz in bestimmten Bereichen zu regeln.

Hiervon ausgehend ie steht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, einen gattungsbildenden Kniegelenkantrieb derart zu dimensionieren, daß bei einer Kurbelwellenumdrehung zweimal die Streck-

lage der Stelzen durchlaufen wird, wobei die Strecklagenpunkte möglichst nahe zueinander angeordnet sind, durch einen geringen Hub voneinander getrennt sind, die Nennkraftwege gleich groß sind und mit nahezu gleicher Stößelgeschwindigkeit durchlaufen werden.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß das Pleuel in seinen beiden Strecklagen ein gleichseitiges Dreieck bildet, dessen auf der die Strecklagenpunkte verbindenden Kurbelkreissehne errichteten Mittelsenkrechten den pressengestellfesten Kurbelkreisrnittelpunkt schneidet, daß die von den vor den Strecklagen definierten Nennkraftwegen bestimmten Kurbelwinkel im Kurbelkreis nahezu deckungsgleiche Kreissegmente ergeben, und daß die Kreissegmente einen Zentriwinkel zwischen den Strecklagen einschließen, der einen spitz- bis stumpfwinkeligen Bereich einschließt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Kniegelenkantriebes gemaß Patentanspruch 2 ergibt eine sehr kompakte Bauform der Maschine, während die weitere günstige Ausgestaltung gemäß dem Merkmal des Patentanspruches 3 zu einer vorteilhaften, ausreichend langen Automationszeit führt.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Kniegelenkantriebes ist jedoch in seiner Anwendung auf Schmiede- bzw. Umformprägepressen, wie z.B. Besteckpressen, zusehen. Bei diesen Pressen ist in einer überwiegenden Mehrzahl der Einsatzfälle ein zweimaliges Auffahren der Werkzeuge auf das Werkstück erforderlich und zwar zum einen, um die Umformarbeit durchzuführen, und zum anderen, um eine Glanzprägung hervorzubringen. Üblicherweise wird dieses Arbeitsverfahren dadurch verwirklicht, daß die eingesetzten Pressen zwei Hübe durchführen müssen, wodurch einmal Zeit verloren wird und weiterhin oft eine Korrektur der Lage des Werkstückes nach dem ersten Hub erforderlich ist. Die Verwendung einer Automationseinrichtung, deren Antrieb direkt von dem Pressenantrieb in einfacher und kostensparender Weise abgeleitet ist, kann nur sehr schwierig realisiert werden. Alle diese Nachteile der bestehenden Anlagen werden durch die Erfindung vermieden, ohne einen ins Gewicht fallenden Mehraufwand in Kauf

nehmen zu müssen.

Anhand einer Zeichnung ist ein Beispiel eines erfindungs gemäßen Kniegelenkantriebes schematisch dargestellt und beschrieben. Es zeigen Fig. 1 ein Getriebeschema mit den charakteristischen Lagen und Fig. 2 ein zugehöriges Diagramm des Stößelweges über dem Kurbelwinkel.

In einer gestellfesten Anlenkung 10 ist eine erste Stelze 11 gelagert, an deren von der Anlenkung 10 abgewandtem Ende in einem Verbindungsgelenk 12 eine zweite Stelze 13 angelenkt ist, die an ihrem von dem Verbindungsgelenk 12 abgewandten Ende in einer stößelseitigen Anlenkung 14 an einem Stößel 15 gelagert ist, der in pressengestellfesten Führungen 16 bewegbar ist. In dem Verbindungsgelenk 12 ist ferner ein Pleuel 17 angelenkt, dessen von dem Verbindungsgelenk 12 abgewandtes Ende auf einer Antriebskurbel 18 gelagert ist, die eine gestellfeste, durch den Kurbelkreismittelpunkt 19 verlaufende Drehachse aufweist.

Fig. 1 zeigt einen Kurbelkreis 20, mit dessen Hilfe die charakteristischen Lagen der Antriebskurbel 18, des Pleuels 17 sowie der Stelzen 11, 13 dargestellt sind. Die stark ausgezogenen Linien stellen hierbei in der stark ausgeknickten Stellung die Ruhelage des Kniegelenkantriebes im oberen Totpunkt OT 1 und in der geringer ausgeknickten Stellung eine Lüftstellung OT 2 während eines Arbeitshubes dar (Fig. 2). Zwei charakteristische Lagen des Kniegelenkantriebes sind durch den ersten unteren Totpunkt UT 1 und den zweiten unteren Totpunkt UT 2 gegeben, wobei der untere Totpunkt UT 1 gleich dem unteren Totpunkt UT 2 ist bezogen auf den Hub des Stößels 15 (Fig. 2). In diesen Lagen bilden die strichpunktiert dargestellten Pleuel 17', 17" ein gleichschenkeliges Dreieck. Eine auf der Kurbelkreis sehne UT 1 UT 2 errichtete Mittelsenkrechte 21 schneidet den pressengestellfesten Kurbelkreismittelpunkt 19. Die gestrichelt dargestellten Lagen der Pleuel 17"', 17"" entsprechen jeweils den Anfangspunkten 22, 23 der vor den Strecklagen 24 der Stelzen 11, 13 definierten Nennkraftwege S . Die aus dem Anfangspunkt 22, dem unteren Totpunkt UTl, dem Kurbelkreismittelpunkt 19

und dem Anfangspunkt 23, dem unteren Totpunkt UT 2, dem Kurbelkreis mittelpunkt 19 gebildeten Kreissegmente müssen hierbei nahezu deckungsgleich sein. Um nun eine kurze Arbeitsphase und eine möglichst große Zeitspanne für eine Be- und Entladung mittels einer Automations einrichtung erzielen zu können, sollte der Zentriwinkel 25, der durch die Strecklagen 24 der Stelzen 11, 13 und die zugehörigen Stellungendes Pleuels 17⁵, 17" und der Antriebskurbel 18", 18" bestimmt ist, einen spitz bis stumpfwinkeligen Bereich einschließen. Vorzugsweise sollte der Zentriwinkel 25 spitzwinkelig bis zum Bereich eines rechten Winkels gewählt werden, um eine optimale Betriebsweise der Presse, die mit einem erfindungsgemäßen Kniegelenkantrieb ausgerüstet ist, zu erreichen.

Eine weitere günstige, nicht näher dargestellte Ausführung des erfindungsgemäßen Kniegelenkantriebes wird dadurch erreicht, daß das Pleuel 17 über einen Dreieckslenker mit den Stelzen 11, 13 verbunden ist. Hierdurch wird eine, wenn nötig, kompakte Bauform der Presse erzielt.

Die Funktion eines erfindungsgemäßen Kniegelenkantriebes ist im weser^f1iehen aus dem Diagramm gemäß Fig. 2 ablesbar. Während einer Umdrehung der Antriebskurbel 18 läuft der Stößel 15 aus der Ruhelage OT 1 durch den ersten unteren Totpunkt UT 1, wobei auf dem zugehörigen Nennkraftweg S im wesentlichen die Umformarbeit geleistet wird. Nach einem Lüften des Stößels 15 bis zum Lüftpunkt OT 2, der in unmittelbarer Nähe der unteren Totpunkte UT 1, UT 2 angeordnet sein sollte, erreicht der Stößel 15 den zweiten unteren Totpunkt UT 2, wobei auf dem Nennkraftweg S,, im wesentlichen eine Glanzprägung

vorgenommen wird. Der Rücklauf in die Ruhelage OT 1 schließt sich unmittelbar an den zweiten Arbeitsschlag an.

Claims

L. Schuler GmbH 6. August 1980

Bahnhofstr. 41-67 P 6023 KP/R/GL

Postfach 1222
D - 7320 Göppingen

Kniegelenkantrieb für eine Presse

Patentansprüche:

C 1?) Kniegelenkantrieb für einen in einem Gestell einer Presse geführten Stößel (15) mit einer gestellfest angelenkten ersten Stelze (11), einer an dem Stößel (15) angelenkten zweiten Stelze (13), einem mit dem Verbindungsgelenk (12) beider Stelzen (11, 13) mittelbar oder unmittelbar verbundenen Pleuel (17) und einer Antriebskurbel (18), auf der das von den Stelzen (11, 13) abgewandte Ende des Pleuels (17) gelagert ist, wobei die Stelzen (11, 13) während jedes Umlaufes der Antriebskurbel (18) längs ihres Kurbelkreises (20) zweimal ihre Strecklage (24) und einmal jede ihrer beiden ausgeknickten Endlagen (OT 1, OT 2) durchlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuel (17) in seinen beiden Strecklagen (24) ein gleichsGhenkeliges Dreieck bildet, dessen auf der die Strecklagenpunkte (UT 1, UT 2) verbindenden Kurbelkreis sehne (UT 1 UT 2) errichteten Mittelsenkrechten (21) den pressengestellfesten Kurbelkreismittelpunkt (19) schneidet, daß die von den vor den Strecklagen (24) definierten Nennkraftwegen (S ) bestimmten Kurbelwinkel im Kurbelkreis (20) nahezu deckungsgleiche Kreissegmente (22, UTl, 19 - 23, UT 2, 19) ergeben, und daß die Kreissegmente (22, UTl, 19 - 23, UT 2, 19) einen Zentriwinkel (25) zwischen den Strecklagen (24) einschließen, der einen spitz- bis stumpfwinkeligen Bereich einschließt.
2. Kniegelenkantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuel (17) mit den Stelzen (11, 13) über einen Dreieckslenker mittelbar verbunden ist.
3. Kniegelenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentriwinkel (25) einen annähernd rechten Winkel bildet.