DE3875236T2

DE3875236T2 - Exzentrisch einstellbare vorrichtung.

Info

Publication number: DE3875236T2
Application number: DE8888121780T
Authority: DE
Inventors: Heizaburo Kato
Original assignee: Sankyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sankyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1993-03-11
Anticipated expiration: 2008-12-29
Also published as: JPH01180797A; EP0325795A1; JPH0418958B2; US4955254A; DE3875236D1; EP0325795B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Exzentrizitätssteuereinrichtung, umfassend:
eine Drehwelle, die einen Exzenterteil-Anbringungsteil hat, wobei der Exzenterteil-Anbringungsteil eine im wesentlichen rechteckige Querschnittsform mit parallelen flachen Seitenoberflächen hat;
ein Exzenterteil, das auf dem Exzenterteil-Anbringungsteil angebracht ist, wobei das Exzenterteil eine äußere Umfangsoberfläche hat, welche sich mit einer Exzentrizität von der Achse der Drehwelle befindet, und flache innere Gleitoberflächen, die auf dem inneren Umfang des Exzenterteils ausgebildet sind, wobei die Gleitoberflächen in Gleiteingriff mit den flachen Seitenoberflächen des Exzenterteil-Anbringungsteils gehalten sind; und
eine Schraubenspindel, die mit dem Exzenterteil-Anbringungsteil verbunden ist und sich von dem Exzenterteil-Anbringungsteil in einer zu der Achse der Drehwelle senkrechten Richtung erstreckt.
Die Exzentrizitätssteuereinrichtung, wie sie von der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt wird, ist z. B. für die Verwendung in einem Läuferbetätigungsmechanismus einer Presse für den Zweck der Steuerung der Verschiebehublänge des Läufers der Presse geeignet.
Es war ein Hubsteuermechanismus für eine Presse bekannt, welcher, wie in JP-B-51-12150 offenbart, eine Exzentrizitätssteuereinrichtung enthält, die ein Paar von Exzenterteilen verwendet. Spezieller enthält dieser Hubsteuermechanismus eine Exzentrizitätssteuereinrichtung, welche einen exzentrischen Wellenteil einer Drehwelle hat, und eine exzentrische Hülse, die drehbar auf der äußeren Oberfläche des exzentrischen Wellenteils zu einer Drehung relativ zu demselben angebracht ist, wobei sich die äußere Umfangsoberfläche der exzentrischen Hülse in einer Exzentrizität von der Achse des exzentrischen Wellenteils befindet. Die Exzentrizitätssteuereinrichtung hat weiter eine Verbindungsstange, deren oberes Ende drehbar um die exzentrische Hülse paßt, während das untere Ende der Verbindungsstange mit einem Läufer verbunden ist. Im Betrieb wird der exzentrische Wellenteil relativ zu der exzentrischen Hülse so gedreht, daß der Betrag an Exzentrizität und demgemäß die Hublänge des Läufers verändert wird. Die Exzentrizitätssteuereinrichtung enthält weiter einen lösbaren Verriegelungsmechanismus, der, wenn die Presse, welche die Drehwelle antreibt, arbeitet, den exzentrischen Wellenteil und die exzentrische Hülse gegen Relativdrehung verriegelt, wohingegen er, wenn die Exzentrizität verändert werden soll, sie voneinander entriegelt, so daß eine Relativdrehung zwischen denselben ermöglicht wird.
Diese bekannte Exzentrizitätssteuereinrichtung leidet jedoch an einem Nachteil insofern, als der Aufbau aufgrund der Verwendung des lösbaren Verriegelungsmechanismus unvermeidbar kompliziert ist. Ein anderes Problem, dem man bei dieser bekannten Exzentrizitätssteuereinrichtung begegnet, besteht darin, daß, da die Übertragung des Drehmoments von dem exzentrischen Wellenteil zu der exzentrischen Hülse indirekt durch den oben erwähnten Verriegelungsmechanismus ausgeführt wird, die Steifigkeit des Wegs der Drehmomentübertragung unerwünscht vermindert ist, so daß die Präzision der Drehmomentübertragung verschlechtert ist. Ein noch anderes Problem besteht darin, daß die Exzentrizität nichtlinear verändert werden kann, und zwar aufgrund der Tatsache, daß der Verriegelungsmechanismus, welcher den exzentrischen Wellenteil und die exzentrische Hülse gegen Relativdrehung verriegelt, so ausgebildet ist, daß die Verriegelungsposition nichtlinear verändert wird, d. h. in einer abgestuften Art und Weise.
Weiterhin ist eine Exzentrizitätssteuereinrichtung der eingangs erwähnten Art aus DE-C-163 155 bekannt. In dieser Exzentrizitätssteuereinrichtung hat die Schraubenspindel einen vergrößerten Kopf und ist mit dem Exzenterteil-Anbringungsteil durch Einfügung des Kopfs in eine entsprechende Ausnehmung, die in dem Exzenterteil-Anbringungsteil vorgesehen ist, verbunden. Die Schraubenspindel umfaßt weiter eine Mutter, welche drehbar, aber nichtverschiebbar mittels des Exzenterteils derart gehaltert ist, daß eine Drehung der Mutter bewirkt, daß sich das Exzenterteil in der Axialrichtung der Schraubenspindel bewegt, wobei sich die Schraubenspindel in einem Lokalisierungsloch des Exzenterteils bewegt, so daß dadurch eine Änderung in dem Betrag an Exzentrizität der äußeren Umfangsoberfläche des Exzenterteils mit Bezug auf die Achse des Drehteils bewirkt wird.
Diese bekannte Exzentrizitätssteuereinrichtung hat jedoch den Nachteil, daß deren Aufbau aufgrund der nichtverschiebbaren Anordnung der Mutter in einer gesonderten Ausnehmung in dem Exzenterteil und aufgrund der Befestigung der Schraubenspindel mittels ihres vergrößerten Kopfs an dem Exzenterteil-Anbringungsteil inherent kompliziert ist. Ein anderes Problem dieser bekannten Exzentrizitätssteuereinrichtung besteht darin, daß sie einen relativ großen Raum benötigt, da eine Bohrung in dem Exzenterteil für denjenigen Teil der Schraubenspindel vorgesehen sein muß, welcher sich aktuell nicht zwischen der Mutter und dem Exzenterteil-Anbringungsteil erstreckt. Diese Bohrung muß eine Tiefe haben, welche etwa gleich der Länge der Schraubenspindel ist, wenn der Exzenterteil-Anbringungsteil längs der gesamten Länge der flachen inneren Gleitoberflächen des Exzenterteils einstellbar sein soll. Ein noch anderes Problem besteht darin, daß die Festigkeit der Schraubenspindel aufgrund der Tatsache relativ beschränkt ist, daß andernfalls die vorerwähnte Bohrung und die Mutter beträchtlich groß werden würden und dadurch die gesamte Exzentrizitätssteuereinrichtung sperrig werden würde.
Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Exzentrizitätssteuereinrichtung zur Verfügung zu stellen, welche in der Lage ist, die oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik zu überwinden.
Zu diesem Zweck wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Exzentrizitätssteuereinrichtung der eingangs erwähnten Art zur Verfügung gestellt, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Schraubenspindel durch den Exzenterteil-Anbringungsteil geschraubt ist; und
beide Enden der Schraubenspindel derart drehbar mittels des Exzenterteils gehaltert sind, daß eine Drehung der Schraubenspindel bewirkt, daß sich das Exzenterteil in der Axialrichtung der Schraubenspindel zusammen mit der Schraubenspindel bewegt, so daß dadurch eine Änderung in dem Betrag der Exzentrizität der äußeren Umfangsoberfläche des Exzenterteils mit Bezug auf die Achse des Drehteils bewirkt wird.
In der Exzentrizitätssteuereinrichtung gemäß der vorliegenden der Erfindung wird es der Drehwelle und dem Exzenterteil nicht erlaubt, sich, wie in der Exzentrizitätssteuereinrichtung gemäß JP-B-51-12 150, relativ zueinander zu drehen, so daß die Exzentrizitätssteuereinrichtung der vorliegenden Erfindung daher frei von irgendeinem lösbaren Verriegelungsmechanismus ist, welcher in der besagten bekannten Exzentrizitätssteuereinrichtung verwendet wird. Wenn die Schraubenspindel gedreht wird, während die Drehwelle fixiert ist, bewegt sich das Exzenterteil in der Richtung der Achse der Schraubenspindel als eine Einheit mit der Schraubenspindel, wodurch der Betrag an Exzentrizität des Exzenterteils mit Bezug auf die Drehwelle gesteuert wird.
Die obigen und anderen Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klar aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform, wenn dieselbe in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, worin:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Exzentrizitätssteuereinrichtung ist, welche die vorliegende Erfindung verwirklicht; und
Fig. 2 eine Schnittansicht ist, ausgeführt längs der Linie II-II der Fig. 1, welche die Exzentrizitätseinrichtung in einem Zustand des Gebrauchs als ein Hubsteuermechanismus einer Presse veranschaulicht.
Es sei auf die Zeichnungen Bezug genommen, wonach eine Exzentrizitätssteuereinrichtung, welche die vorliegende Erfindung verwirklicht, eine Drehwelle 2 hat, die z. B. mittels eines Gehäuses 4 drehbar gehalten ist und die mit einem Exzenterteil-Anbringungsteil 1 versehen ist, und einem Exzenterteil 3, das um einen Exzenterteil-Anbringungsteil 1 paßt und eine äußere Umfangsoberfläche 3b, 3b' hat, welche sich auf einem Kreis befindet, dessen Mittelpunkt eine Achse 3a ist, die sich unter einer Exzentrizität e von der mittigen Achse 2a der Drehwelle 2 befindet. Der Exzenterteil- Anbringungsteil 1 hat eine im wesentlichen rechteckige Querschnittsform mit parallelen flachen Seitenoberflächen 1a und 1b, welche in Gleiteingriff mit flachen inneren Gleitoberflächen 3c und 3d sind, die auf dem inneren Umfang des Exzenterteils 3 ausgebildet sind. Wie klar aus Fig. 2 zu verstehen ist, ist das Exzenterteil 3 aus zwei Hälften zusammengesetzt: nämlich einem oberen Halbteil, das die äußere Umfangsoberfläche 3b hat, und einem unteren Halbteil, das die äußere Umfangsoberfläche 3b' hat, welche Hälften mittels Schrauben 18 integral miteinander verbunden sind.
Der Exzenterteil-Anbringungsteil 1 ist im axial mittleren Teil desselben mit einem Gewindeloch versehen, welches sich in einer zu der Richtung der Achse der Drehwelle 2 senkrechten Richtung erstreckt, und in dieses Gewindeloch ist eine Schraubenspindel 11 geschraubt. Die Schraubenspindel 11 hat die beiden axialen Endoberflächen 11a und 11b, welche an den flachen inneren Oberflächen 3e und 3f des Exzenterteils 3 anliegen. Endextremitäten 11c und 11d, die von diesen Endoberflächen 11a und 11b vorstehen, sind drehbar in den Löchern aufgenommen, welche in dem Exzenterteil 3 ausgebildet sind. Eine Aussparung oder Vertiefung 11c' von nichtkreisförmigem Querschnitt ist in der Endoberfläche der Endextremität 11c zu dem Zweck des Eingriffs mit einem geeigneten Drehwerkzeug (nicht gezeigt) ausgebildet.
Im Betrieb dreht sich, wenn die Drehwelle 2 um die Achse 2a, wie durch einen Pfeil A angegeben, gedreht wird, das Exzenterteil 3 um die oben erwähnte Achse 2a zusammen mit der Drehwelle 2. Die Übertragung des Drehmoments von der Drehwelle 2 auf das Exzenterteil 3 wird ohne Fehl durch gegenseitigen Eingriff zwischen beiden Seitenoberflächen 1a, 1b des Exzenterteil-Anbringungsteils 1 und den Gleitoberflächen 3c, 3d des Exzenterteils 3 ausgeführt. Der Betrag e der Exzentrizität wird durch Drehen der Schraubenspindel 11, wie durch einen Pfeil B angegeben, mittels eines geeigneten Werkzeugs verändert, das im Eingriff mit der Vertiefung 11c' in der Endextremität der Schraubenspindel 11 ist, während die Drehwelle 2 gegen Drehung gehalten wird. Die Drehung der Schraubenspindel 11 bewirkt, daß sich die Schraubenspindel 11 in der Axialrichtung derselben relativ zu der Drehwelle 2 bewegt, mit dem Ergebnis, daß das Exzenterteil 3 zusammen mit der Schraubenspindel bewegt wird, wodurch der Betrag e an Exzentrizität des Exzenterteils mit Bezug auf die Drehwelle 2 geändert wird.
Die beschriebene Ausführungsform der Exzentrizitätssteuereinrichtung der Erfindung kann z. B. als eine Hubsteuereinrichtung einer Presse verwendet werden. Fig. 2 veranschaulicht die Exzentrizitätssteuereinrichtung, die als eine solche Hubsteuereinrichtung verwendet wird. Die Presse hat eine Verbindungsstange 5, deren unteres Ende mit einem Läufer 8 der Presse durch einen Stift 7 und ein Gleitlager verbunden ist, während das obere Ende derselben mit einem Gleitlager 6 verbunden ist, welches um das Exzenterteil 3 herumpaßt. Demgemäß ist das obere Ende der Verbindungsstange 5 mit dem Exzenterteil 3 in einer solchen Art und Weise verbunden, daß es fähig ist, sich relativ zu dem Exzenterteil 3 zu drehen. Kontinuierliche Löcher 5a und 6a sind in der Verbindungsstange 5 und dem Gleitlager 6 so ausgebildet, daß ein geeignetes Werkzeug fähig ist, die Vertiefung 11c' zu dem Zweck des Drehens der Schraubenspindel 11 zu erreichen.
Im Betrieb bewegt sich, wenn sich das Exzenterteil 3 als eine Einheit mit der Drehwelle 2 dreht, die Verbindungsstange 5 auf und ab, während ihr oberer Endteil schwingt, so daß der Läufer 8 längs des Gleitlagers 9 auf und ab gleitet, wodurch eine Pressarbeit an einem Material bewirkt wird, welches zwischen einem an der Unterseite des Läufers 8 angebrachten oberen Presswerkzeug und einem unter dem Läufer 8 angeordneten unteren Presswerkzeug plaziert ist. Die Länge des Hubs der Verschiebebewegung des Läufers ist zweimal so groß wie die oben erwähnte Exzentrizität e. Es ist daher möglich, die Hublänge des Läufers dadurch zu verändern, daß der Betrag der Exzentrizität e durch Drehen der Schraubenspindel 11 verändert wird.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu verstehen ist, wird in der Exzentrizitätssteuereinrichtung der vorliegenden Erfindung die Übertragung des Drehmoments von der Drehwelle auf das Exzenterteil direkt durch den Eingriff zwischen beiden Seitenoberflächen des Exzenterteil-Anbringungsteils der Drehwelle und den Gleitoberflächen des Exzenterteils ausgeführt. Zusätzlich verriegelt der oben erwähnte Eingriff die Drehwelle und das Exzenterteil in einer solchen Art und Weise, daß sie sich nicht relativ zueinander drehen können. Diese Anordnung schaltet die Notwendigkeit eines lösbaren Verriegelungsmechanismus aus, welcher bisher in dieser Art von Einrichtung erforderlich war. Infolgedessen ist der Aufbau der Exzentrizitätssteuereinrichtung vereinfacht, und die Steifigkeit des Wegs der Übertragung des Drehmoments ist erhöht, so daß die Präzision der Übertragung des Drehmoments vergrößert ist. Außerdem kann die Exzentrizität linear in einfacher Weise durch Drehen der Schraubenspindel gesteuert werden. Weiterhin kann der Betrag an Exzentrizität in Form eines Winkels oder Betrags der Drehung der Schraubenspindel mit der Hilfe einer geeigneten Gradation angegeben werden, weil sich die Exzentrizität e proportional zu dem Winkel oder Betrag der Drehung der Schraubenspindel ändert.

Claims

1. Exzentrizitätssteuereinrichtung, umfassend:

eine Drehwelle (2), die einen Exzenterteil-Anbringungsteil (1) hat, wobei der Exzenterteil-Anbringungsteil (1) eine im wesentlichen rechteckige Querschnittsform mit parallelen flachen Seitenoberflächen (1a, 1b) hat;

ein Exzenterteil (3), das auf dem Exzenterteil-Anbringungsteil (1) angebracht ist, wobei das Exzenterteil (3) eine äußere Umfangsoberfläche (3b, 3b') hat, welche sich mit einer Exzentrizität (e) von der Achse (2a) der Drehwelle (2) befindet, und flache innere Gleitoberflächen (3c, 3d), die auf dem inneren Umfang des Exzenterteils (3) ausgebildet sind, wobei die Gleitoberflächen (3c, 3d) in Gleiteingriff mit den flachen Seitenoberflächen (1a, 1b) des Exzenterteil- Anbringungsteils (1) gehalten sind; und

eine Schraubenspindel (11), die mit dem Exzenterteil-Anbringungsteil (1) verbunden ist und sich von dem Exzenterteil- Anbringungsteil (1) in einer zu der Achse (2a) der Drehwelle (2) senkrechten Richtung erstreckt;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Schraubenspindel (11) durch den Exzenterteil-Anbringungsteil (1) geschraubt ist; und

beide Enden der Schraubenspindel (11) derart drehbar mittels des Exzenterteils (3) gehaltert sind, daß eine Drehung der Schraubenspindel (11) bewirkt, daß sich das Exzenterteil (3) in der Axialrichtung der Schraubenspindel zusammen mit der Schraubenspindel (11) bewegt, so daß dadurch eine Änderung in dem Betrag der Exzentrizität (e) der äußeren Umfangsoberfläche (3b, 3b') des Exzenterteils (3) mit Bezug auf die Achse (2a) des Drehteils (2) bewirkt wird.

2. Exzentrizitätssteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenspindel (11) von axialen Endoberflächen (11a, 11b) der Schraubenspindel (11) vorstehende Endextremitäten (11c, 11d) hat, welche an flachen inneren Oberflächen (3e, 3f) des Exzenterteils (3) anliegen, wobei die Endextremitäten (11c, 11d) drehbar in Löchern aufgenommen sind, die in dem Exzenterteil (3) ausgebildet sind.

3. Exzentrizitätssteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aussparung oder Vertiefung (11c') von nichtkreisförmigem Querschnitt in der Endoberfläche von einer (11c) der Endextremitäten (11c, 11d) ausgebildet ist und das die besagte Endextremität (11c) aufnehmende Loch des Exzenterteils (3) ein Durchgangsloch für den Eingriff eines Drehwerkzeugs mit der Aussparung oder Vertiefung (11c') ist.