DE386461C - Steuerungen an Zieh- oder aehnlichen Pressen - Google Patents

Description

Es sind bereits Ziehpressen bekannt, bei denen der Blechhalter oder die Matrize auf einem beweglichen Schlitten befestigt sind. Während bei jenen'der Ziehstempel in gewöhnlichem Kurbeltrieb sich auf und ab bewegt, preßt der Blechhalter beim Ziehen des Bleches dieses letztere fest gegen die Matrize, erfährt also eine längere Totlage und hebt sich hierauf rasch, um das Auswechseln des Arbeitsstückes zu gestatten. Bekanntermaßen wurde diese unregelmäßige Bewegung des Blechhalters (oder der Matrize, falls der Blechhalter feststeht) durch mehr oder minder geschickte Anordnung von Kniehebeln erreicht. Der gewöhnliche Kniehebel hatte jedoch den Nachteil, ein allzu plötzliches und heftiges Aufsetzen und Abheben des Blechhalters zu veranlassen. Vor einigen Jahren gelang es, ein Getriebe herzustellen, bei welchem durch Kurbel- und Kurbelschub eine der Hauptwelle parallele HilfsweEe für den Blechhalter angetrieben wird und dadurch ein stoßfreies Arbeiten des Blech-, halters hervorgerufen wird.

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Nun ist es gelungen, die Schubkurbel, welche eine rasche Abnutzung der Teile nach sich zieht, neuerdings durch eine Kniehebelanordnung zu ersetzen, die nicht nur ein stoßfreies Arbeiten des Blechhalters, sondern auch ein längeres Verweilen desselben auf dem Arbeitsstück erlaubt. Dieses Verweilen betrug bislang ein Viertel der Umdrehung der Stempelkurbelwelle, ist aber in vorliegender Erfindung auf ein Drittel und mehr ίο dieser Umdrehung verlängert worden. Dabei führt die Hilfswelle eine Schwingung von i8o ° aus, statt nur 90 ° wie bei der bekannten Vorrichtung. Hierdurch werden beide Endlagen des Blechhalter Schlittens zu Totlagen, ohne daß jedoch die gesamte Kniehebelanordnung einen Totpunkt erfährt, was durch die Einschaltung des neuen Hilfskniehebels zwischen Haupt- und Hilfswelle erreicht wird, der um die Hilfswelle herumschwingend in keiner seiner beiden Endlagen völlig ausgestreckt wird.

Weitere Neuerungen vorliegender Erfindung sind weiter unten beschrieben, und Ausführungsbeispiele davon sind in den beiliegenden Zeichnungen zu ersehen, und zwar stellen die Abb. 1 und 2 eine Ziehpresse gemäß der Erfindung dar, bei welcher der Blechhalter hin und her geht. Abb. ι gibt davon eine Seitenansicht, Abb. 2 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt.

Die Abb. 3, 4 und 5 dagegen zeigen eine Ziehpresse einer zweiten Ausführungsform des Erfindungsgedankens mit unbeweglichem Blechhalter und beweglichem Untergesenk (Matrizenhalter), wobei Abb. 3 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, Abb. 4 eine Seitenansicht, I teilweise im Schnitt, und Abb. 5 ein wagerechter Schnitt nach der Linie V-V der Abb. 4 ist. j

Die Abb. 6, 7, 8 und 9 geben erklärende Dia- j gramme. ,

In den Abb. 1 und 2 bezeichnet 1 einen hin j und her gehenden Schlitten, der den Blech- i halter 2 trägt, wie dies die Zeichnung der Presse zeigt, 3 das feststehende Untergesenk und 3¹ die j Kuppelstange, die durch den den Blechhalter j tragenden Schlitten hindurchgeht und den Kreuzkopf 3² mit dem Ziehstempel 3³ trägt. Die Kuppelstange 3¹ erhält ihre Bewegung durch eine Kurbel 4, die auf der Welle 5 sitzt, j welche ihrerseits durch Riemenscheibe 6, Welley, Zahnräder 8 und 9, Welle 10, Triebling 11 und Zahnkranz 12 angetrieben wird.

Beim Arbeiten einer Ziehpresse ist es erwünscht, daß der Blechhalter das zu ziehende Blech festklemmt, bevor der Stempel auf das Blech auftrifft, und daß er in dieser Stellung verharrt, sowohl während der Einwirkung des Stempels auf das Blech als auch solange nicht der Stempel wenigstens einen Teil seines Rückzugs aus dem nun geformten Blech vollzogen hat. Weiterhin ist es erwünscht, besonders bei großen Pressen, wo schwere Massen hin und her ^! gehen, daß der den Blechhalter (bzw. die Matrize) tragende Schlitten an den Hubenden gleichmäßig beschleunigt und verzögert wird. Es ist auch wünschenswert, diese Bewegung des ^! hin und her laufenden Schlittens anders als durch Kurvenscheiben, beispielsweise durch Hebelpaare, zu bewirken. In der Praxis werden j in der Regel die Blechhalter- (oder Matrizen-)'

Schlitten durch eine Hebelanordnung angetrieben, wobei das Verweilen oder Anliegen gegen das Blech durch eine geschickte Anordnung dieser Hebel erreicht ist. Beim neuen Hebelgetriebe jedoch, das vorliegender Erfindung zugrunde liegt, ist außerdem ein ruhiges Aufhören der Bewegung des Blechhalter- (bzw. Matrizen-) Schlittens gleichmäßig an beiden Hubenden erzielt und zugleich ein längeres Verweilen des fraglichen Schlittens in seiner Blechklemmstellung erreicht, als bei bekannten Kniehebelziehpressen.

Der vorliegende Kniehebelantrieb besteht aus einem Paar von Kniehebeln (oder aus zwei Hebelpaaren) 15 und 16, die hintereinander geschaltet sind, d. h. so verbunden sind, daß sie in Reihe arbeiten. Der eine Hebel oder die ■ Pleuelstange 17 des Paares 16 ist unmittelbar an dem getriebenen Schlitten angelenkt, und der andere Hebel 18 des Paares 16 ist eine auf die Triebwelle 19 aufgekeilte Kurbel. Der eine Schenkel des Kniehebelpaares 15 ist ein Kurbelarm 20, der auf dieselbe Welle 19 aufgekeilt ist, während der andere Schenkel 21 auf geeignete Weise an einen Lenker oder eine Schwinge 25 angeschlossen ist, die auf einem Zapfen 26 an dem Gestell der Presse pendelt.

Der so auf einem Kreise geführte Zapfen 27 am Ende des Schenkels 21 erhält seinen Antrieb von einem exzentrisch sitzenden Zapfen oder einer Kurbel derselben Triebwelle, welche den Stempel treibt, z. B. einem Kurbelzapfen 30 an dem auf der Kurbelwelle 5 aufgekeilten Zahnrad 12. Eine Schubstange 31 verbindet den Zapfen 30 mit dem Schenkel 21 der Kniehebelreihe. Durch die Wahl der Lage des Zap- 10g fens 30 in bezug auf die Kurbel, die den Stempel treibt, kann man die Phasen- und die Relativbewegungen von Stempel und Blechhalterschlitten (bzw. Matrizenschlitten) geeignet und schnell regeln.

Es müssen die Schenkel 21, 20 des Paares 15, das die Triebkraft empfängt, beide zusammen etwas langer sein als der halbe Hub des Kurbelzapfens 30, damit der Kniehebel 15, welcher nach oben und unten beiderseits der Welle 19 den gleichen Ausschlag macht, nie ganz ausgestreckt werden kann, selbst nicht in den Hubenden, in denen das andere Hebelpaar 16, welches den Blechhalter oder Matrizenschlitten treibt, seinerseits in Strecklage sich befindet, wodurch jeder Totpunkt für den Angriff der Triebkraft vermieden ist.

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Die Anordnung der Hebelpaare ist auch derartig, daß das die Kraft übertragende Glied, die Schubstange 31, am Hubende nahezu tangential an einem Kreise wirkt, dessen Mittel-S punkt im Kniegelenk 33 (Abb. 1) des Paares 15 liegt, wodurch eine lang andauernde Totlage des Schlittens erzielt wird, da die weitere Fortbewegung der Schubstange fast ausschließlich durch einen einfachen Pendelausschlag des ' äußersten Schenkels, d. h. des Schenkels 21 im ^! Gelenk 33 des Knies 15, aufgenommen wird. Die Kreisführung, z. B. durch eine mit 25 bezeichnete Lenkstange oder Schwinge, die vorzugsweise einen großen Radius besitzt, hat einen kleinen Pendelausschlagswinkel (ihre Endlagen bilden einen spitzen Winkel) im Verhältnis zum großen Ausschlagswinkel (Schwingung oder Drehung) der schwingenden Welle 19, auf der die Hebelpaare aufgekeilt sind.

Mit Bezug auf die Abb. 8 und 9, bei denen es sich um die zweite Ausführungsart der Erfindung handelt, wo die Lenkstange 25 durch eine dementsprechend gestaltete Kulisse ersetzt wird, ist ersichtlich, daß um vieles entschiedenere Wirkungen, was das Verweilen am Hubende anbetrifft, erreicht werden können, wenn man das Ende 27 des Schenkels 21 auf einem Bogen führt, der das Gelenk 33 zum Mittelpunkt hat. Das äußere Ende 27 des Schenkels 21 mag im übrigen Teil seiner Bewegung auf einer Geraden geführt werden. Übrigens ist der ganze lange ■ Bogen von längerem Radius, beschrieben um [ den Drehpunkt 26 der Schwinge 25 erster Aus- \ führung, tatsächlich die Verschmelzung einer einzigen Kurve des kurzen Ausgangs- oder End- : bogens und der langen Geraden bei der Kulisse ' zweiter Ausführung.

Durch Verlängern dieses Ausgangsbogens, auf i welchem sich das Ende 27 des Schenkels 21 zu :

Ende der Öffnungsbewegung des Paares 15 be- j wegt, kann das Verweilen am entsprechenden ] Hubende oder die Totlage des vom Hebeige- _; triebe bewegten Schlittens verlängert werden, | wie der Vergleich der Abb. 8 und 9 darlegt, j Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die 1 folgende unter Bezugnahme auf die Abb. 6 ; bis 9. Die Abb. 6 zeigt die verschiedenen Teile ' einer Presse mit beweglichem Blechhalter in , ihren Stellungen am unteren Hubende des hin i und her gehenden Blechhalterschlittens 1, und zwar in seiner Arbeitsstellung, während Abb. 7 die Teile in der Stellung zeigt, welche sie für das andere Hubende des Schlittens einnehmen. ^; Angenommen, die Kraft werde auf die verschie- ' denen Getriebe durch eine Kurbel übertragen, die auf der Welle 5 sitzt, so erhält man die lotrechten Verschiebungen des Zapfens 30 durch Projektion linker Hand der Abb. 6. Wenn nun der Kurbelzapfen 30, von der ersten Totlage !

als Nullpunkt ausgehend, sich in Richtung des : Pfeiles dreht, so wirkt er mittels der Schubstange 31 auf das gesamte Hebelgetriebe derart ein, daß das Hebelpaar 17, 18 schließlich in der zweiten Totlage völlig ausgestreckt wird; zu Anfang jedoch dreht sich allein der Sehenkel 21 des Paares 15 annähernd um das Kniegelenk 33 als Festpunkt. In der Totlage sind das Kniegelenk 34 des Hebelpaares 16, die Welle 19, welche dieses Paar mitnimmt, und der Schlitten 1 ungefähr aufeinander abgerichtet, in welcher Stellung der Schlitten 1 die höchste Kraft ausüben oder aushalten kann, der Kurbelzapfen 30 beiderseits des Nullpunktes einen Bogen von 60 ° Öffnung beschreibt, d. h. von 120 ° für eine Doppelschwingung des Schenkels 21 und dessen Triebende von Punkt 27¹ nach 27 und wieder zurück nach 27¹ läuft. Diese Schwenkung bewirkt keine nennenswerte Verrückung des Kniegelenks 33; die Welle 19 rührt sich nicht, ebensowenig das von ihr getriebene Hebelpaar 16, und mithin verbleiben die Teile 34, 19 und 1 in der lotrechten, d. h. in Totlage. Die senkrechte Geschwindigkeit des Kurbelzapfens 30 nimmt rasch zu beim Annähern an Punkt 90⁰, ebenso die des Punktes 27; Gelenk 33 und Welle 19 werden jetzt mitgenommen, aber die Verschiebung des Schlittens ι ist zuerst verhältnismäßig gering, verglichen mit dem lotrechten Weg des Kurbelzapfens 30 zwischen 60° und 90°. Während dieses Teiles der Bewegung schließt sich das Knie 15, so daß die Gelenke 33 und 27 ungefähr gleiche Geschwindigkeiten besitzen, und durch geeignete Gestalt des Führungsbogens kann der in dieser Zeit von den Kurbeln 20 und 18 beschriebene Winkel nach Belieben bestimmt werden. Aber das Hebelpaar 16 ist noch in der Nähe der Totlage und seine Kurbel 18 beschreibt die zur Verschiebung des Schlittens verhältnismäßig größten Winkel. Infolgedessen findet auf dem Wege des Kurbelzapfens 30 von 60 ° nach 90 ° eine verhältnismäßig langsame Beschleunigung des Schlittens 1 statt. Von Punkt 90 ° bis ungefähr 135 ° dagegen geht der Kurbelzapfen 30 in Richtung des Gelenkes 27 vor, während beide Gelenke 27 und 33 sich noch mit annähernd gleichen Geschwindigkeiten bewegen, so daß die Geschwindigkeit der einzelnen Teile durch die Übersetzung, d. h. durch das Knie 15, nicht merklich beeinflußt wird. Jetzt öffnet sich das Hebelpaar 16, und sein Gelenk 34 bewegt sich annähernd in derselben Richtung wie der Schlitten 1, und infolgedessen ist die Geschwindigkeit des Schlittens 1 ein Maximum zwischen 90° und 135° am Kurbelzapfen 30. Von etwa 135 ° bis 180 ° findet eine Verzögerung des Schlittens 1 statt, denn der Kurbelzapfen 30 bewegt sich ungefähr quer zum Antrieb des Gelenkes 27, und das Gelenk 34 des Hebelpaares 16 bewegt sich ebenfalls quer zur Verschiebung des Schlittens 1, so daß die vertikale Geschwindigkeit der Gelenke 30

und 34 für den Winkel 180 °, an der Welle 5 Null betragen. Mithin ist die zweite Totlage erreicht. Zwischen 180 ° und 360 ° ist die Bewegung der Teile umgekehrt der Bewegung von ο bis 180 °.

Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß am Arbeitshubende des Schlittens 1 eine praktisch völlige Ruhelage für eine 120 ° bis 140 ° betragende Winkelbewegung des Triebkurbelzapfens, der gleichförmig um seine Drehachse umläuft, erreicht ist, und daß der Schlitten 1 von und zur Ruhelage allmählich beschleunigt und verzögert wird. Mit anderen Worten gesagt, sind Geschwindigkeit und Beschleunigung des Schlittens gleichphasig und erreichen, behalten und verlassen allmählich und beide zusammen den Wert o. Man erhält somit ein fließendes Arbeiten der Teile und vermeidet die heftige und plötzliche Umkehr der Bewegung an den Hubenden; man erhält auch ein ausgesprochenes und» entschiedenes, bestimmtes Verweilen des Schlittens am Hubende.

Überdies ist ersichtlich, daß bei einem verhältnismäßig kleinen Ausschlagswinkel des Angriffspunktes 27 der Kraft (s. Abb. 6 und 7) einem angetriebenen Teil eine Drehung oder Schwingung von 180 ° erteilt werden kann, beispielsweise der Schwingwelle 19.

Bei der zweiten Ausführungsform (Abb. 3 und 4) bezeichnet i¹ den Schlitten für das Untergesenk der Presse, welches bei dieser Ausführungsform beweglich ist und die Rolle des hin und her bewegten Teiles spielt, während 2¹ einen feststehenden, unbeweglichen Blechhalter darstellt. 3 ist die den Ziehstempel tragende Kuppelstange, die durch die Kurbel 4 der Welle 5 bewegt wird in derselben Weise wie bei der Ausführungsform nach den Abb. 1 und 2. In derselben Weise kann, wie bei der vorigen Ausführungsf orm, die Kraftübertragung durch einen Kurbelzapfen 30 erfolgen, der das Hebelgetriebe durch eine Schubstange 31 treibt, die mit dem Hebel 21 verbunden ist. Der Schlitten i¹ für das Untergesenk wird hier in derselben Weise bewegt wie vorhin (s. Abb. 1 und 2) der Blechhalter, und zwar durch die Hebelpaare 15 und 16, die aus den Schenkeln 20, 21 und 17, 18 bestehen. Jedoch statt durch die Lenkerstange 25 ist das freie Ende des Schenkels 21 oder Kopf 27 des gesamten Getriebes, an dem die Triebkraft angreift, durch Zapfen und Rolle 50 in der Führungsrinne 51 geführt. Die Rinne kann in j einem Kreisbogen gekrümmt sein, der dem vom freien Ende des Lenkers 25 beschriebenen ent- j spricht, oder kann, wie Abb. 8 und 9 zeigen, aus einem kurzen Kreisbogen oder Ausgangskurventeil mit nachfolgender Geraden oder annähernd geraden zweiten Teil bestehen.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform nach den Abb. 3, 4 und 5 ist im wesentlichen die gleiche, wie die der vorhergehenden nach Abb. ι und 2 beschriebenen. Der Unterschied besteht darin, daß der Schenkel oder die Kurbel des Paares 16 um 180 ° versetzt ist, um dem Untergesenk i^l entgegengesetzte Bewegungen und' Totlagen zu erteilen.

Es ist klar, daß die Bewegung des Getriebes auch durch eine andere Ausführungsform erreicht werden kann, wie sie hier beschrieben ist; ebenso ist klar, daß man auch noch sonstige Abänderungen in der Bauart der Maschine treffen kann, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims (3)

P ATENT-AN SPRÜCHE:

1. Presse zum Ziehen von Blechen oder für ähnliche Zwecke, bei der mit dem durch Kurbelantrieb angetriebenen Stempelschlitten ein Kreuzkopf arbeitet, der den Blechhalter oder die Matrize trägt und von zwei in Reihe geschalteten Kniehebelpaaren angetrieben wird, wovon das eine Paar an einer Triebstange angelenkt ist, während das zweite Paar auf einer der Hauptwelle parallelen schwingenden Welle sitzt und am Schlitten angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Hauptwelle (5) vermittels der Pleuelstange (31) angetriebene äußerste Zapfen (27) des ersten Kniehebel- go paares (15) von einer Schwinge (25) oder einer Leitrolle (50) auf einem gestreckten Bogen von nur ungefähr 60° Öffnung geführt der Welle (19) eine Schwingung von 180 ° erteilt.

2. Ziehpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubendlagen des ersten Kniehebelpaares (15) mit den Hubenden des Triebzapfens (27) oder der Leitrolle (50) und den Totlagen des zweiten Kniehebelpa_ares (16) zusammenfallen.

3. Ziehpresse nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende (27) des äußeren Schenkels (21) des ersten Hebelpaares (15) auf einem Bogen geführt ist, der gegen Ende der Öffnungsbewegung des Hebelpaares (15), d. h.

in Nähe der Totlage, seinen Krümmungsmittelpunkt im Kniegelenk (33) des Knies (15) hat, und daß hierbei das Kniegelenk (34) des Hebelpaares (16), die Welle (19) und der Schlitten (1) nahezu in in einer Geraden liegen, so daß Welle (19) und somit der Schlitten (i¹) für das Untergesenk oder der Blechhalter (2) einen ausgesprochenen Stillstand erfahren.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.