DE3031367A1

DE3031367A1 - LIFTING ROD WITH DELAYED MOVEMENT IN THE LIFT CENTER

Info

Publication number: DE3031367A1
Application number: DE19803031367
Authority: DE
Inventors: Harry Edward Bloomfield Hills Mich. Day
Original assignee: Delta Associated Industries Corp
Current assignee: Delta Associated Industries Corp
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1980-08-20
Publication date: 1981-10-15
Also published as: JPS56143854A; GB2073843A; FR2480386A1; IT8024232A0; CA1154283A; IT1132442B; BE885159A

Description

Description;

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hubgestänge in Form eines zykloidischen Antriebes, dessen Geschwindigkeit in der Mitte des Bewegungshubes zur Stoßdämpfung und zur Geräuschminderung verringert ist; das Hubgestänge dient zum Hin- und Herbewegen von Bauteilen, beispielsweise zum Anheben oder Fördern von Werkstücken.The invention relates to a lifting rod in the form of a cycloid Drive whose speed is reduced in the middle of the movement stroke for shock absorption and noise reduction is; the lifting linkage is used to move components back and forth, for example for lifting or conveying workpieces.

In der US-Patentanmeldung SN 51 677 vom 25. Juni 1979 ist ein Hubgestänge beschrieben, das für bestimmte Schweißpressen u.dgl. geeignet ist. Durch die vorliegende Erfindung soll ein Hubgestänge geschaffen werden, das für andere Zwecke, insbesondere andere Pressen und Hubvorrichtungen geeignet ist.In the US patent application SN 51 677 from June 25, 1979 a lifting linkage is which is suitable for certain welding presses and the like. The present invention is intended to provide a lifting linkage be created, which is suitable for other purposes, in particular other presses and lifting devices.

Zum Stand der Technik wird auf folgende US-Patentschriften hingewiesen: 3 559 767, 3 971 261, 3 956 942, 2 822 696, 3 468 173, 3 886 805, 3 921 465, 3 960 024, 4 020 708, 4 089 228, 4 095 522.Regarding the state of the art, reference is made to the following US patents: 3 559 767, 3 971 261, 3 956 942, 2 822 696, 3 468 173, 3 886 805, 3 921 465, 3 960 024, 4 020 708, 4 089 228, 4 095 522.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen angegeben.The invention and advantageous embodiments of the invention are stated in the claims.

Durch die Erfindung wird insbesondere ein Hubgestänge geschaffen, das besonders für einfachere Formen von bodenangetriebenen hydraulischen Pressen wie auch Hubvorrichtungen für C-förmige Winkelrahmaschinen
men (stool type C frame knees) und stellzylinderbetätigte automatisierte Teileförderer geeignet ist. Das erfindungsgemäß Gestänge zeichnet sich durch einfachen, zuverlässigen und wirtschaftlichen Aufbau aus.The invention in particular creates a lifting linkage which is particularly suitable for simpler forms of floor-driven hydraulic presses as well as lifting devices for C-shaped angle frame machines
men (stool type C frame knees) and cylinder-operated automated parts conveyor is suitable. The linkage according to the invention is characterized by a simple, reliable and economical structure.

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Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt:Exemplary embodiments of the invention are explained with the aid of the drawings. It shows:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Hubgestänges;1 shows a perspective view of a lifting rod designed according to the invention;

Fig. 2 eine schematische Ansicht, in der sich der Hubarm in seiner untersten Stellung befindet;Fig. 2 is a schematic view in which the lift arm is in its lowest position;

Fig. 3-8 der Fig. 2 entsprechende Ansichten zur Veranschaulichung der Bewegung der Teile, wenn sich der Hubarm zu seiner obersten Stellung bewegt, wie auch zur Veranschaulichung der Bewegung der exzentrischen Achse;3-8 are views corresponding to FIG. 2 to illustrate the movement of the parts when the lift arm moved to its uppermost position as well as illustrating the movement of the eccentric axis;

Fig. 9 ein Diagramm, in dem die Hubbewegung über der Zeit bei konstanter Drehzahl der treibenden Welle aufgetragen ist;9 shows a diagram in which the stroke movement is plotted against time at a constant speed of the driving shaft is;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht, in der das Hubgestänge als Bodenantrieb einer hydraulischen Presse verwendet wird;Fig. 10 is a perspective view in which the lifting linkage is used as the bottom drive of a hydraulic press will;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht, in der das Hubgestänge11 is a perspective view in which the lifting linkage

als Anhebvorrichtung in einer C-förmigen Winkelrahmenmaschine verwendet wird;used as a lifting device in a C-shaped angle frame machine;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht, in der das HubgestängeFig. 12 is a perspective view in which the lifting linkage

als Anhebevorrichtung eines automatisierten Werkstückförderers dient.serves as a lifting device for an automated workpiece conveyor.

Das in Fig. 1 dargestellte Hubgestänge 11 weist zwei Lagerblöcke 12,13 auf, die mit Abstand zueinander angeordnet sind. Eine Welle 14, die sich zwischen den Lagerblöcken erstreckt und in ihnen gelagert ist, trägt eine Kupplung 15 außerhalb des Lagerblockes 13 zur Befestigung an einem Antrieb.The lifting rod 11 shown in FIG. 1 has two bearing blocks 12, 13 which are arranged at a distance from one another. A wave 14, which extends between the bearing blocks and is mounted in them, carries a coupling 15 outside of the bearing block 13 to Attachment to a drive.

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Ein festes Zahnrad 16 in Form eines Sonnenrades ist unmittelbar innerhalb des Lagerblockes 12 befestigt und konzentrisch zur Welle 14 angeordnet. Zwei Kurbelarme 17,18 sind parallel verlaufend und auf Abstand zueinander angeordnet und an der Welle 14 zwischen dem Sonnenrad 16 und dem Lagerblock 13 befestigt. Eine exzentrische Zahnradwelle 19 ist am äußeren Ende der Kurbelarme 17,18 drehbar angebracht. Die Zahnradwelle 19 erstreckt sich zwischen den Kurbelarmen 17,18 und nach außen in Richtung auf den Lagerblock 12.A fixed gear 16 in the form of a sun gear is immediately inside of the bearing block 12 and concentric to the shaft 14 arranged. Two crank arms 17, 18 are parallel and open Arranged at a distance from one another and fastened to the shaft 14 between the sun gear 16 and the bearing block 13. An eccentric gear shaft 19 is rotatably attached to the outer end of the crank arms 17, 18. The gear shaft 19 extends between the crank arms 17, 18 and outwards towards the bearing block 12.

Ein exzentrisches Zahnrad 21 ist an dem sich nach außen erstreckenden Abschnitt der Welle 19 befestigt. Das exzentrische Zahnrad 21 kämmt mit dem Sonnenrad 16. Der Teilungsdurchmesser des Sonnenrades 16 ist, wie dargestellt, zweimal so groß wie der des exzentrischen Zahnrades 21.An eccentric gear 21 is on the outwardly extending one Section of the shaft 19 attached. The eccentric gear 21 meshes with the sun gear 16. The pitch diameter of the sun gear 16, as shown, is twice the size of the eccentric one Gear 21.

Ein Exzenter 22 ist an der Welle 19 befestigt und zwischen den Kurbelarmen 17 und 18 angeordnet. Ein Hubarm 23 ist mit seinem inneren Ende 24 auf dem Exzenter 22 drehbar gelagert und mit einem äußeren Ende 25 an einem zu treibenden Teil anbringbar. Der mittlere Abschnitt 26 des Hubarmes 23 ist so gekrümmt, daß er bei einer Bewegung zwischen seinen Endstellungen einen Freiraum 27 besitzt, der eine Berührung mit dem Kurbelabschnitt 28 auf der Welle 14, der die Kurbelarme 17,18 verbindet, vermeidet.An eccentric 22 is attached to the shaft 19 and between the crank arms 17 and 18 arranged. A lifting arm 23 is rotatably mounted with its inner end 24 on the eccentric 22 and with an outer one End 25 attachable to a part to be driven. The middle section 26 of the lifting arm 23 is curved so that it is when moving has between its end positions a free space 27 which is in contact with the crank portion 28 on the shaft 14, the the crank arms 17,18 connects, avoids.

Die Betriebsweise des Hubgestänges 11 ist in den Fig. 2 bis 8 veranschaulicht. In der in Fig. 2 gezeigten Lage nimmt der äußere Abschnitt 25 des Hubarmes 23 seine unterste Stellung ein, und der Mittelpunkt 29 des Exzenters 22 befindet sich in der gezeigten Stellung. Der Abschnitt 25 des Hubarmes 23, der entlang der vertikalenThe mode of operation of the lifting linkage 11 is illustrated in FIGS. In the position shown in Fig. 2, the outer section 25 of the lifting arm 23 assumes its lowest position, and the center 29 of the eccentric 22 is in the position shown. The section 25 of the lifting arm 23, which runs along the vertical

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Achse 31 zwangsgeführt ist, befindet sich somit ebenfalls in seiner untersten Stellung. Der Freiraum 27, der von der Krümmung des Hubarmes 23 und insbesondere dessen Abschnitt 26 herrührt, sorgt dafür, daß der Hubarm nicht mit dem Kurbelabschnitt 28, der auf der Welle 14 angebracht ist und die Kurbelarme 17,18 verbindet, kollidiert. Axis 31 is positively driven, is thus also in his lowest position. The free space 27 caused by the curvature of the lift arm 23 and in particular its section 26 originates, ensures that the lifting arm does not interfere with the crank section 28, which is on the Shaft 14 is attached and the crank arms 17,18 connects, collided.

Bei einer Drehung der Welle 14 und der Kurbelarme 17,18 um 30 in die Stellung der Fig. 3 hat die Planetenwirkung der Zahnräder zur Folge, daß sich der Exzenter 22 um zusätzliche 60° dreht. Dies hat eine Aufwärtsbewegung des Abschnittes 25 des Hubarmes 23 zur Folge. Bei einer Drehung der Kurbelarme um weitere 30 in die 60 -Stellung (Fig. 4) wird der Exzenter 22 um weitere 120° gedreht. Die Aufwärtsbewegung des Abschnittes 25 des Kurbelarmes 23 erfolgt nun rascher als vorher. Wenn die Kurbelarme 17,18 ihre 90°-Stellung (Fig. 5) erreicht haben, hat sich der Exzenter 22 um weitere 180° gedreht. Die Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung von Fig. 4 zu Fig. 5 ist langsamer als vorher, da sich der Mittelpunkt 29 des Exzenter tatsächlich bezüglich der Achse der exzentrischen Zahnradwelle 19 nach unten bewegt.When shaft 14 and crank arms 17, 18 rotate 30 in the position of FIG. 3, the planetary action of the gears has the consequence that the eccentric 22 rotates by an additional 60 °. this has an upward movement of the section 25 of the lifting arm 23 result. When turning the crank arms by a further 30 to the 60 position (Fig. 4) the eccentric 22 is rotated by a further 120 °. The upward movement of section 25 of crank arm 23 is now carried out more quickly than before. When the crank arms 17,18 their 90 ° position (Fig. 5) have reached, the eccentric 22 has rotated a further 180 °. The speed of the upward movement from FIG. 4 to FIG. 5 is slower than before, since the center 29 of the eccentric is actually moved downward with respect to the axis of the eccentric gear shaft 19.

Wenn sich die Kurbelarme 17 und 18 um weitere 30° in die Stellung der Fig. 6 bewegen, bewegt sich das äußere Ende 25 des Hubarmes 23 wieder mit einer kleineren Geschwindigkeit, da sich der MittelpunktWhen the crank arms 17 and 18 move another 30 ° into the position 6 move, the outer end 25 of the lifting arm 23 moves again at a lower speed, since the center

29 des Exzenters bezüglich der Achse der Welle 19 weiterhin nach unten bewegt. Bei einer Bewegung der Kurbelarme 17,18 um weitere29 of the eccentric continues to move downward with respect to the axis of the shaft 19. When the crank arms 17, 18 move further

30 in die Stellung der Fig. 7 bewegt sich der Mittelpunkt 29 des Exzenters bezüglich der Achse der Welle 19 nach oben. Das äußere Ende 25 des Hubarmes 23 wird daher mit einer relativ großen Ge-30 in the position of FIG. 7, the center point 29 of the eccentric moves upwards with respect to the axis of the shaft 19. The outer End 25 of the lifting arm 23 is therefore with a relatively large ge

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schwindigkeit angehoben. Wenn die Stellung der Fig. 8 erreicht ist, befinden sich die Kurbelarme 17,18 in ihrer obersten Stellung, und dies gilt auch für das äußere Ende 25 des Hubarmes 23. Die Geschwindigkeit der Bewegung ist jedoch etwas kleiner als das letzte Inkrement.speed increased. When the position of Fig. 8 is reached, the crank arms 17, 18 are in their uppermost position, and this also applies to the outer end 25 of the lifting arm 23. The speed however, the movement is slightly smaller than the last increment.

Wenn der Hubarm 23 in seine unterste Stellung zurückbewegt werden soll, wird die Welle 14 über die Kupplung 15 in der entgegengesetzten Richtung gedreht. Der Hubarm 23 folgt hierbei derselben Bewegungsbahn wie vorher, wobei er in Hubmitte verlangsamt wird, und er gelangt dann in die Stellung der Fig. 2.When the lifting arm 23 is to be moved back into its lowest position, the shaft 14 is via the coupling 15 in the opposite Rotated direction. The lifting arm 23 follows the same path of movement as before, being slowed down in the middle of the lifting, and he then reaches the position of FIG. 2.

Fig. 9 ist ein Diagramm, das die Änderung der Hubbewegung von Fig.2 zu Fig. 8, d.h. von der untersten in die oberste Stellung der Kurbelarme 17,18 zeigt.' Das Diagramm gilt in der gleichen Weise für die Rückwärtsrichtung. Bei konstanter Drehgeschwindigkeit der Welle 14 erfolgt der anfängliche Teil des Aufwärtshubes, bezeichnet mit 32, relativ rasch. Im mittleren Abschnitt, bezeichnet mit 33, befindet sich eine Verzögerungs- oder Verweilperiode; ein Abschnitt 34 der Positionskurve stellt die Wiederaufnahme einer relativ raschen Aufwärtsbewegung dar. Für ein typisches Ausführungsbeispiel gilt: Wenn die Geschwindigkeit im Abschnitt 34 X cm/sec beträgt, wie durch den Kreis 35 bezeichnet, ist die Geschwindigkeit im Abschnitt 33 ungefähr X/7 cm/sec. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die kleinste Geschwindigkeit des zu treibenden Teiles in dem mit dem Kreis 37 umgebenen Bereich bei ungefähr 46 % des Gesamthubes, gemessen vom Boden.Fig. 9 is a diagram showing the change in the lifting movement of Fig.2 to Fig. 8, i.e. from the lowest to the uppermost position of the crank arms 17, 18. The diagram applies in the same way to the reverse direction. At a constant speed of rotation of the shaft 14, the initial part of the upward stroke, denoted by 32, relatively quickly. In the middle section, indicated at 33, there is a delay or dwell period; a section 34 of the position curve represents the resumption of a relatively rapid upward movement. The following applies to a typical exemplary embodiment: If the speed in section 34 is X cm / sec, as indicated by circle 35, the speed in section 33 is about X / 7 cm / sec. In the illustrated embodiment, the lowest speed of the part to be driven is in the area surrounded by circle 37 at approximately 46% of the total lift, measured from the ground.

Die Bewegungsbahn des Mittelpunktes 29 des Exzenters 22 ist durchThe path of movement of the center 29 of the eccentric 22 is through

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die Linie 36 in Fig. 8 dargestellt. Diese Bewegungsbahn erhält man durch Kombinieren der Bewegungen der Kurbelarme mit der Planetenbewegung des Zahnrades 21 um das Zahnrad 16.the line 36 in FIG. 8 is shown. This trajectory is obtained by combining the movements of the crank arms with the planetary movement of gear 21 about gear 16.

Fig. 10 zeigt die Verwendung des Hubgestänges 11 bei einem Pressenantrieb. Die Presse 38 ist als einfachere hydraulische Presse mit Bodenantrieb dargestellt und besitzt eine Basis 39, Säulen 41 und einen Tisch 42, der durch das Hubgestänge 11 angehoben und abgesenkt wird. Wie dargestellt, sind zwei Hubgestänge 11 Seite an Seite am rechtsseitigen Ende 43 des Tisches 42 angeordnet und werden von einer gemeinsamen Welle 44 angetrieben, die zwischen den beiden Hubgestängen angeordnet ist. Ein zweites Paar von Hubgestängen 11 (nicht gezeigt) befindet sich am längsseitigen Ende des Tisches 42 und werden synchron zu den dargestellten beiden Hubgestängen angetrieben. Als Freiraum dienende Aussparungen 45 sind in der Basis 39 vorgesehen. Die äußeren Enden 25 der Hubarme 23 sind mit Löchern 46 versehen.Fig. 10 shows the use of the lifting rod 11 in a press drive. The press 38 is shown as a simpler floor driven hydraulic press and has a base 39, columns 41 and a table 42 which is raised and lowered by the lifting linkage 11 will. As shown, two lifting rods 11 are arranged side by side at the right-hand end 43 of the table 42 driven by a common shaft 44 which is arranged between the two lifting rods. A second pair of lift rods 11 (not shown) is located at the longitudinal end of the table 42 and are driven synchronously with the two lifting rods shown. Recesses 45 serving as free space are in the base 39 provided. The outer ends 25 of the lifting arms 23 are provided with holes 46.

Im Betrieb des Ausführungsbeispiels der Fig. 10 wird der Tisch 42 durch die Hubgestänge 11 angehoben und abgesenkt. Ungefähr in der Mitte des Anhebe- bzw. Absenkhubes wird der Tisch 42 verlangsamt, wie in Verbindung mit Fig. 9 beschrieben wurde.In the operation of the embodiment of FIG. 10, the table 42 is raised and lowered by the lifting rods 11. Approximately in the In the middle of the lifting or lowering stroke, the table 42 is slowed down, as was described in connection with FIG.

Fig. 11 zeigt ein anderes Anwendungsbeispiel für das Hubgestänge 11, und zwar dieses Mal als Anhebevorrichtung in einer C-Winkelrahmenmaschine. Der Winkelrahmen ist mit 48 bezeichnet und besitzt eine Basis 49, über der ein Tisch 51 angeordnet ist. Vier Hubgestänge 11 sind innerhalb der Basis 49 angeordnet und arbeiten in der gleichen Weise wie in Verbindung mit Fig. 10 beschrieben.11 shows another application example for the lifting rod 11, this time as a lifting device in a C-frame machine. The angle frame is denoted by 48 and has a base 49 over which a table 51 is arranged. Four lifting rods 11 are disposed within base 49 and operate in the same manner as described in connection with FIG.

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Fig. 12 zeigt ein drittes Anwendungsbeispiel, und zwar als Anhebevorrichtung für einen stellzylinderbetriebenen automatisierten Werkstückförderer. Der Werkstückförderer ist mit 52 bezeichnet und besitzt eine Basis 53, über der zwei stellzylinderbetätigte hin- und herbewegbare Förderstangen 54 in paralleler Anordnung vorgesehen sind. Die Förderstangen 54 tragen Vorsprünge 57 zum Positionieren der Werkstücke. An den vier Ecken des Tisches 56 sind vier Hubgestänge 11 angeordnet, die durch nach unten verlaufende Bügel 58 daran befestigt sind. Bei Betrieb der Hubgestänge 11 wird der Tisch 56 zwischen einer unteren Stellung unterhalb des Niveaus der Förderstangen 54 und einer oberen Stellung oberhalb der Förderstangen 54 (wie in Fig. 11 gezeigt) bewegt/ Die Anordnung ist so getroffen, daß die Verlangsamung des Tisches 58 beim Aufwärtshub unmittelbar vor Erfassen des Werkstückes und beim Abwärtshub unmittelbar vor Ablegen auf den Förderstangen 54 erfolgt.Fig. 12 shows a third application example, namely as a lifting device for a cylinder-operated automated workpiece conveyor. The workpiece conveyor is denoted by 52 and has a base 53 above which two jack-operated reciprocating conveyor rods 54 are provided in parallel are. The conveyor rods 54 carry projections 57 for positioning of the workpieces. At the four corners of the table 56 four lifting rods 11 are arranged, which are attached by downwardly extending brackets 58 are attached. When the lifting rods 11 are in operation, the table 56 is between a lower position below the level of the conveyor rods 54 and an upper position above the conveyor rods 54 (as shown in Fig. 11) / The arrangement is made so that that the slowing down of the table 58 on the upstroke immediately before grasping the workpiece and on the downstroke immediately before Depositing on the conveyor rods 54 takes place.

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Claims

Expectations

1.) Lifting linkage with delayed movement in the center of the lift, marked by a fixed gear (16), a driving shaft (14) which can be rotated back and forth on the axis of the fixed gear is, a crank arm (17) attached to the shaft (14), an eccentric gear (19) attached to the outer end of the Crank arm (17) is rotatably mounted and with the fixed gear (16) combs an eccentric that is on the axis of the eccentric Gear is attached and rotatable, and a lifting arm (23) which is rotatably attached to the eccentric with an inner end (24) and is provided at an outer end (25) with fastening means (46) for fastening to a part to be driven is.

2. Lifting rod according to claim 1, characterized in that the fixed gear is designed as a sun gear (16).

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3. Lifting linkage according to claim 1 or 2, characterized by a second crank arm (18) which is attached to the shaft (14) and is arranged at a distance parallel to the first crank arm (17), the eccentric (22) between the crank arms (17,18) and the fixed gear (16) is arranged outside the crank arms.

4. lifting linkage according to claim 1 or 2, characterized by bearing blocks (12,13), which support opposite ends of the shaft (14), with the fixed gear (16) and the crank arm (17) between the bearing blocks (12, 13) are arranged.

5. lifting linkage according to claim 1 or 2, characterized in that the lifting arm (2 3) is curved in such a way that it does not come into contact with the shaft (14) when it rotates.

6. Lifting rod according to one of the preceding claims, characterized in that that the pitch diameter of the fixed gear (16) is twice as large as that of the eccentric gear (21) is.

7. Lifting rod according to one of the preceding claims, characterized in that that it is assigned to a second corresponding lifting linkage, the driving shafts (14) of the two lifting linkages run coaxially and with the driving shafts (14) for the purpose of driving a common shaft (44) is connected and arranged between them.

8. lifting linkage according to claim 7, characterized in that the transmission Part of a lifting table (42), with one end (43)

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the two lifting rods (11) and a second one at the other end Pair of lifting rods is connected, the second pair being symmetrically opposite the first pair.

9. Lifting linkage with delayed movement in the center of the lift, in particular according to one of the preceding claims, characterized by two bearing blocks (12, 13), a shaft rotatable to and fro (14), which is mounted in the bearing blocks (12, 13) and extends between them, a drive coupling (15) on the shaft (14), a fixed sun gear (16) which is arranged concentrically on the inside of one of the bearing blocks, two at a distance mutually arranged parallel crank arms (17,18) on the shaft between the fixed gear (16) and the other Bearing block (13) are attached to an eccentric gear shaft (19) which are rotatable at the outer ends of the crank arms (17,18) is attached, an eccentric gear (21), the diameter of which is considerably smaller than that of the sun gear (16) and which is attached to the eccentric gear shaft and meshes with the sun gear, an eccentric (22) which is attached to the eccentric Gear shaft (19) fixed between the crank arms (17,18) is, a lifting arm (23) whose inner end (24) is rotatably mounted on the eccentric, the lifting arm (2 3) between the inner and outer ends (24,25) is curved so that the lifting arm when moving between its end positions driving shaft (14) does not touch, and a driven part which is attached to the outer end of the lift arm.

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