DE37535C - Bewegungsmechanismus für den Drucktiegel an Tiegeldruckpressen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Construction eines Bewegungsmechanismus, namentlich für solche Pressen, wo eine starke Druckkraft erforderlich ist, zugleich aber auch die Druckplatte zur Einführung des Arbeitsstückes weit ausschwingen und sich bequem öffnen soll.

Die Erfindung betrifft nur specielle Vorrichtungen zur Regulirung der Bewegung des schwingenden Tiegels oder Bettes der Maschine, sowie eine eigenartige Kurbelconstruction zur Bewegung des Tiegels und endlich die Verbindung dieser Elemente.

Fig. ι der Zeichnung ist die Seitenansicht einer Presse mit geneigtem Bett; in derselben ist die Seitenansicht der Presse bei veränderter Hubstellung des Tiegels punktirt angegeben.

Fig. 2 ist der theilweise aus Fig. 1 projicirte Grundrifs, in Richtung des Pfeiles in Fig. ι gesehen.

Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie C von Fig. i, in Richtung des Pfeiles 7 gesehen und in vergrößertem Mafsstabe gezeichnet.

Fig. 4 und 5 sind diagrammatische Darstellungen, welche das Princip zur Anschauung bringen, das bei der Regulirung der Bewegung des schwingenden Tiegels in Anwendung kommt.

Fig. 6 ist ein in gröfserem Mafsstabe gezeichneter Schnitt durch die Kurbel nach der Linie D von Fig. 1.

Es giebt zwei Mittel, die Bewegung schwingender Tiegel bei Pressen herbeizuführen, nämlich die Tiegel um einen festen Gelenkpunkt schwingen zu lassen, oder sie auf einem Tisch rück- und vorwärts zu rollen. Vorliegende Erfindung behandelt nur Neuerungen an der zweiten Klasse von Pressen mit rollenden Tiegeln und ergiebt zwei wichtige Vortheile, welche durch andere Vorrichtungen nicht leicht zu erhalten sind, nämlich ein weites Oeffnen des Tiegels, um das Arbeitsstück einlegen zu können, und ein directes Gleiten nach dem Bett während des Druckes, da die Flächen des Bettes und Tiegels parallel zu einander bleiben.

Fernere Vortheile der vorliegenden Erfindung sind:

1. Die Bewegung des Tiegels ist eine vollkommen rollende, ohne jede Beanspruchung des Tisches auf Reibung.

2. Der Wechsel der Bewegung von der rollenden zur gleitenden, oder umgekehrt, wird ohne jeglichen Schlag etc. ausgeführt.

3. Der Tiegel wird gegen zufällige Ver-' rückung gesichert.

4. Der Tiegel kann entweder auf einem horizontalen oder geneigten Tisch bewegt werden, wobei die Schwerpunktslinie des Tiegels die Verticale nicht überschreitet.

5. Die Kurbel hat einen variablen Radius, um eine grofse Kraft während der Ausübung des Druckes und einen langen Hub für das nachherige Ausschwingen des Tiegels zu erhalten.

In der folgenden Beschreibung werden die verschiedenen Phasen der Bewegung der hauptsächlichen Theile der Presse absichtlich getrennt behandelt, und zwar in der vorbezeichneten Folge.

Der Block 8 trägt bei einer Presse eine Platte oder einen Tiegel 10, welcher gegen die

Platte 11 des Bettes 9 in parallele Lage gebracht werden mufs. Letzteres ist nach der dargestellten Construction als fester Theil des Gestelles 12 des Apparates ausgebildet; der Block 8 ruht auf der Fläche 13 des geneigten, mit dem Gestell gleichfalls verbundenen Tisches 14. Der Block 8 ist mit einer gekrümmten Fläche 1 5 versehen, die zweckmäfsig in eine ebene Fläche 16 übergeht, so dafs der Block auf dem Tisch 14 sowohl gleiten wie schwingen kann. Es ist jedoch nicht wesentlich, die gekrümmte Fläche des schwingenden Blockes in einen abgeflachten Theil übergehen zu lassen, da die ganze untere Fläche des Blockes, welche sich auf der Fläche 13 des Tisches bewegt, gekrümmt sein kann.

Die Fläche 15 ist nach einem Kreisbogen gekrümmt, dessen Mittelpunkt 17 auf einer Linie oder in einer Ebene liegt, welche durch die Achse eines Drehzapfens 18 geht, mittelst dessen ein hin- und hergehender Hebel 19 an der Seite des Blockes 8 drehbar befestigt ist; es ist jedoch nicht wesentlich, dafs die Fläche des Blockes nach einem Kreise gekrümmt ist, dessen Mittelpunkt wie angegeben liegt, oder •dafs sie mit einer regelmäfsigen Curve übereinstimmt; es kann die Curve auch parabolisch oder anders gestaltet sein, wenn man eine .variirende, schwingende Bewegung auf den Block übertragen will. Mit den wie angeführt construirten Theilen ist auch eine Führungsplatte ~oder Coulisse 20 verbunden, welche an dem Block befestigt ist oder einen Theil desselben bildet, sich mit demselben bewegt und nach unten hinter die Kante des Tisches reicht, und mit einem Schlitz 21 versehen ist, der einen Zapfen 22 aufnimmt, welcher von der Tischkante hervorragt; dieser Zapfen trägt eine Frictionsrolle 23, welche in dem erwähnten Schlitz läuft.

Der Schlitz 21 besteht im wesentlichen aus drei Theilen, nämlich einem gekrümmten Theil zwischen den Punkten χ undj^, einem geraden Theil zwischen den Punkten \ und u und einem Knie oder Zwischentheil, welcher die gekrümmten und geraden Theile des Schlitzes verbindet. Der so gebildete Schlitz dient im Verein mit der Frictionsrolle 23 und dem Zapfen 22 dazu, die rollende Bewegung und die hin- und hergehende gleitende Bewegung des Blockes zu sichern.

. Die besondere Form des gekrümmten Theiles des Schlitzes zwischen den Punkten χ und y hängt von derjenigen der gekrümmten Fläche 1 5 des Blockes ab. Wenn nämlich diese Fläche nach einem Kreisbogen gekrümmt ist, so ist der Curvenschlitz zwischen den Punkten χ und j*" cycloidisch und stimmt mit der Bahn überein, die durch den Mittelpunkt des Zapfens 22. durch die Coulisse 20 hindurch beschrieben wird, da der Block 8 auf dem Tisch 14 schwingt; dieser Theil des Schlitzes hat natürlich eine andere Form, wenn die gekrümmte Fläche des Blockes selbst cycloidisch oder elliptisch, oder anders als nach einem Kreise gekrümmt ist.

Der gerade Theil des Schlitzes (wenn der Block an dem Ende seiner schwingenden Vorwärtsbewegung sich befindet) ist mit der Ebene parallel, auf der der Block gleitet, und der verbindende Theil des Schlitzes zwischen den Punkteny und j-r nach einem Kreisbogen gekrümmt.

Wenn die Theile in der Lage sind, wie sie in Fig. ι in vollen Linien angegeben ist, so veranlafst die Vorwärtsbewegung der Stange 19, dafs der Block nach vorn in die durch die punktirte. Linie α bezeichnete Lage gleitet. Der Zapfen und die Frictionsrolle dienen dabei in Verbindung mit dem geraden Theil des Schlitzes zur Führung des Blockes, so dafs derselbe, während er sich geradlinig vorwärts bewegt, nicht schwingt und seine Vorderfläche mit der des Bettes parallel bleibt.

Der Block wird aufserdem durch die Ansätze 29 und 30, Fig. ι und 3, geführt, welche hinter der Führungsplatte liegen und über und unter die Tischkante reichen. Diese Ansätze entlasten den Zapfen während der gleitenden Bewegung von übermäfsiger Beanspruchung.

Bei der Rückwärtsbewegung des Armes 19 führt der Zapfen 18 und der gerade Theil des Schlitzes den Block derart, dafs er ohne schwingende Bewegung gleitet, bis der gekrümmte Theil des Schlitzes den Zapfen 22 erreicht hat. Darauf wird die gleitende Bewegung des Blockes verzögert und er macht sowohl differentiale schwingende wie gleitende Bewegung auf der gekrümmten Fläche, wobei die gleitende Bewegung gänzlich aufhört, sobald der Punkt y über den Zapfen hinaus gelangt ist. Darauf schwingt der Block auf der gekrümmten Fläche, bis das Ende des Coulissenschlitzes den Zapfen erreicht. Letzterer verhindert in Verbindung mit dem Schlitz jede Abweichung von einer ausschliefslich rollenden Bewegung. Der Schlitz und Zapfen wirken in derselben Weise,. wenn die Bewegung der Stange 19 umgekehrt ist, Zuerst schwingt der Block, bis seine Vorderfläche nahezu vertical ist, darauf macht er differentiale gleitende und rollende Bewegung, um in die gleitende Vorwärtsbewegung überzugehen, ohne weitere rollende Bewegung zu machen.

In Verbindung mit den beschriebenen Bewegungen verrichtet das Curvenstück zwischen den Punkten χ und u eine wichtige Function dadurch, dafs es die Bewegung von einer schwingenden in eine gleitende Bewegung allmälig umwandelt. Es werden dadurch die Uebelstände beseitigt, die aus einem plötzlichen

und jähen Wechsel der Bewegung entstehen. Da der Zwischentheil des Schlitzes den Zapfen in den geraden Theil des Schlitzes mit einer constant abnehmenden Geschwindigkeit (infolge der Form dieses Schlitztheiles) eintreten läfst, so werden der Ansatz 30 und der abgeflachte Theil. 16 mit dem Tisch sehr allmälig in Contact gebracht, und es werden Stöfse und die Nachtheile einer plötzlichen Bewegungsänderung ganz vermieden.

Der schwingende Block ist auch gegen Aenderung seiner Lage in jeder Stellung gesichert, so dafs er während des Rollens keine gleitende Bewegung ausführen oder schwingen kann, während er gleiten soll.

Die mathematische Bedingung, welche zu erfüllen ist, um die genannte rollende Bewegung des Blockes auszuführen und ihn gegen Lagenänderung zu sichern, besteht darin, dafs jedem Punkte der gekrümmten Fläche des Schlitzes ein Punkt der Fläche, des Bogens und der Ebene, auf der sich die Curve abrollt, entsprechen mufs.

Diese Bedingung ist in Fig. 4 zur Anschauung gebracht, welche einen Block oder einen Bogen 32, eine Ebene oder einen Tisch 33, zwei Curven 34 und Zapfen 35 mit Rollen 36 darstellt, die je in einer Curve kufen.

Die Gestalt der den Bedingungen entsprechenden Curve ist danach cycloidisch und der Blockbogen ist der erzeugende Kreis für diese Cycloide, während die Ebene den Erzeugungskreis tangirt und die festen Röllchen die beschreibenden Punkte bilden.

Das Princip für die Herstellung der Curve bleibt in jedem Falle dasselbe, gleichgültig, ob der beschreibende Punkt auf dem Umfange des erzeugenden Kreises oder innerhalb oder aufserhalb des Umfanges liegt, oder ob der Punkt in der Ebene liegt, um welchen der erzeugende Kreis sich dreht, oder über oder unter demselben, oder ob endlich die Ebene gleichfalls in eine gekrümmte Fläche übergeht.

Die Frictionsrolle kann auch an dem gekrümmten Körper befestigt sein und sich mit diesem bewegen, wobei der Schlitz fest ist; die gezeigte Anordnung jedoch, nämlich die Ausbildung der Curven als Theile der Coulisse und der Rollen als feste ist deshalb besser, weil sie mit Bezug auf die Ebene fest bleiben und einen gleichmäfsigen Widerstand gegen Abscheeren bieten.

Dieser. Theil der Erfindung. ist für alle schwingenden, rollenden Bewegungen anwendbar.

Zur Veranlassung der rollenden und gleitenden Bewegung des Blockes dient folgende Vorrichtung.

In dem Zahnrade 47 wird eine excenterähnliche Oeffnung hergestellt, die nach aufsen eine Leiste 48, nach innen eine Nuth 49 hat, Fig. 6. In dieser Excenteröffnung läuft ein Zapfen oder eine Frictionsrolle 50, welche zwei Durchmesser hat. Der Theil mit gröfserem Durchmesser pafst in die Nuth 49 und der schwächere Theil der Rolle bleibt in Contact mit der Leiste 48.

Die Rolle ist auf einem Zapfen 51 drehbar angeordnet, der an der Verbindungsstange 19 befestigt ist. Dieser feste Zapfen kann jedoch auch die Form der Rolle annehmen, so dafs letztere entbehrt werden kann.

Die Excenteröffnung ist zwischen den Punkten 52 und 53, Fig. 1, nach einem Kreisbogen von gleichem Radius wie der Halbmesser der Rolle, für welche die Excenterfläche Auflager bildet, gestaltet.

Die Seitentheile der Excenterfläche sind nach irgend einer passenden Curve geformt, nur mufs darauf geachtet werden, dafs die Curve breit genug ist, um den stärkeren Theil der Rollen hindurchzulassen. Die vollen Linien der Fig. 1 zeigen den Bewegungszustand des die Kraft übertragenden Gliedes, welches sich der Todtlage R nähert.

Das Zahnrad.47 dreht sich um den Punkt 54, der Mittelpunkt des inneren Theiles der Excenteröffnung beschreibt den Kreis 55, während der Mittelpunkt des äufseren Excentertheiles den Kreis 56 beschreibt; beide Centren der Endauflager liegen auf derselben Halbmesserlinie D der Radscheibe.

Die Bewegung des Rades kann in- einer oder nach beiden Richtungen erfolgen; sie geschieht jedoch zweckmäfsig in Richtung des Pfeiles 57. .

Die Bewegung des Triebes trägt zuerst den Zapfen an den todten Punkt und über die Todtlage hinaus und dient als feste Kurbel und Kraftübertrager, der die Geschwindigkeit des kleineren Kreises 54 hat. Die fortgesetzte Bewegung der Scheibe bringt - die Theile in die in Fig. 1 veranschaulichte Lage 58, d. h. sobald die innere gekrümmte Seite des Excenters in die horizontale Lage fällt und darüber hinausgeht, wird der Zapfen zuerst nach aufsen in den Excenter durch die Rolle infolge des Gewichtes des Blockes getragen und fährt fort nach aufsen zu rollen, indem sich der Radius vergröfsert, bis das äufsere Ende des Excenters und damit die Maximalgeschwindigkeit des gröfseren Kreises 56 erreicht ist.

Die Rolle und der Zapfen kufen dann als feste Kurbel, bis die horizontale Linie oder Linie der Coincidenz wieder erreicht und bei der Retourbewegung überschritten ist. Darauf wird die beschriebene Wirkung umgekehrt, da der Zapfen kräftig nach innen geführt wird, bis er das innere Ende des Excenters erreicht, worauf er wieder als feste Kurbel, aber mit

der Geschwindigkeit des kleineren Kreises und als Kraftübertrager läuft.

Die Rolle wirkt als solche nur, wenn sie längs der Seiten des Excenters von einem festen Auflager nach dem anderen läuft. Während ihrer Bewegung an den inneren oder äufseren Auflagerenden des Excenters wird die Rolle festgehalten und dient als Büchse oder Lager für den Zapfen. Es wird also kein Theil des Excenters auf Abscheerung beansprucht.

Die Seiten des Excenters können parallel oder als Schlitz oder Leiste ausgebildet sein, auf der sich ein Gleitstück führt, das mit der Stange verbunden ist.

In diesem Falle ist aber die Aenderung der Bewegung, welche dem Block 8 mitgetheilt wird, zu plötzlich und unvermittelt, und es ist deshalb ein Excenter vorzuziehen, welches gekrümmte Seiten hat, weil dadurch der Bewegungswechsel ohne Stofs und Schlag oder übermäfsige Schwingung vor sich geht.

Der Grad und die Art der Krümmung hängt von der Art der Arbeit der Maschine ab. Theoretisch würde jedoch eine elliptische Curve die gröfste Zahl der auftretenden Bedingungen erfüllen.

Die gegenüberliegenden Seiten des Excenters können auch nach Curven verschiedener Art ausgebildet werden, so dafs, wenn die Bewegung des Zahnrades continuirlich nach der einen Richtung erfolgt, die Geschwindigkeit der Aenderung des Kurbelradius bei der nach innen und aufsen gerichteten Bewegung der Rollen und des Zapfens kleiner oder gröfser sein kann; Aehnliches tritt bei dem Block ein.

Auch braucht die Excenterflä'che keine zusammengesetzte Querschnittsform zu haben, wie dargestellt und beschrieben, obwohl die behandelte Form bei Weitem aus dem Grunde die vortheilhaftere ist, weil dadurch die Verbindungsstange mit dem Zahnrade thatsächlich fest verbunden wird.

Das Excenter liegt nach der Darstellung theilweise in der Fläche der Hauptwelle. Dies ist ein sehr bedeutender Vortheil, da die ganze Beanspruchung während der Bewegung der Kurbel als Kraftglied sich auf die Hauptwelle überträgt und innerhalb derselben auftritt; das Zahnrad dient nur zur Drehung der Welle.

Es ist ebenfalls ersichtlich, dafs bei dieser Kurbel weder der Hub noch die Bewegung als Glied zur Uebertragung der Kraft gegenseitig beschränkt sind, da beispielsweise der Hub 25 cm oder 2,5 m betragen kann, während die Bewegung als Kraftglied in jedem Falle dieselbe ist oder thatsächlich unbeschränkt bleibt, da der kleinere Radius gegen den Bewegungsmittelpunkt jede gewünschte Beziehung haben kann, gleichgültig, ob die zur Schwingung des Blockes erforderliche Kraft grofs oder klein ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Bewegungsmechanismus für den Drucktiegel an Tiegeldruckpressen, charakterisirt durch die folgenden Einrichtungen:

   a) die Verbindung des auf der Platte 14 sich bewegenden, unten abgerundeten Blockes 8 mit einer Coulisse 20, in deren Schlitz ein fester Zapfen 22 gleitet, so dafs durch den nach einer Cycloide gekrümmten Schlitztheil eine ausschliefslich rollende Bewegung und Feststellung des Blockes in jeder Lage auf der Platte 14 gesichert wird, während die nothwendige kurze, gleitende Bewegung durch den geraden Schlitztheil erreicht und ein sanfter Uebergang aus der rollenden in die gleitende Bewegung durch ein kreisförmig gekrümmtes Schlitzstück vermittelt wird;

   b) die drehbare Verbindung des Blockes 8 mit der Stange 19, welche an dem anderen Ende eine Rolle oder einen Zapfen trägt, der in einer elliptischen, mit unterschnittener, den Bund 50 der Rolle aufnehmender Nuth 49 versehenen, sich theilweise über die Welle 54 erstreckenden Excenteröffnung mit kreisförmig gekrümmten Enden in dem Zahnrade 47 läuft, welches mittelbar von der Antrieb welle aus bewegt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.