DE4020310A1

DE4020310A1 - Exzenterpresse mit hubverstellung und massenausgleich

Info

Publication number: DE4020310A1
Application number: DE19904020310
Authority: DE
Inventors: Heinz Kaiser; Rudi Herrmann
Original assignee: KAISER KG OTTO
Current assignee: KAISER KG OTTO
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1991-01-17
Also published as: DE4020310C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Exzenterpresse mit Hubverstellung und Massenausgleich, mit einer einen ersten exzentrischen Abschnitt aufweisenden Exzenterwelle, auf dem eine verdrehbare, ein mit einem Stößel verbundenes Pleuel lagernde Exzenterbuchse angeordnet ist, und mit einem zweiten exzentrischen Abschnitt der Exzenterwelle, dessen Exzentrizität der des ersten Abschnittes etwa diametral gegenüberliegt, auf dem eine Ausgleichsmasse drehbar gelagert ist, wobei an der Exzenterbuchse ein axial über das Pleuel hinausragendes erstes Zahnrad, dessen Verzahnung zentrisch zur Achse des ersten exzentrischen Abschnittes liegt, und an der Ausgleichsmasse ein zum ersten Zahnrad weisendes Zahnrad angeordnet ist, dessen Verzahnung zentrisch zur Achse des zweiten exzentrischen Abschnittes liegt, und wobei ferner ein drittes Zahnrad vorgesehen ist, dessen Verzahnung mit den Verzahnungen des ersten und des zweiten Zahnrades in Eingriff ist.

Exzenterpressen, die eine Hubverstellung ermöglichen, weisen in aller Regel zusätzlich zu dem exzentrischen Abschnitt der Exzenterwelle auch eine darauf drehbar angeordnete Exzenterbuchse auf, auf welcher das Pleuelauge gelagert ist. Durch Verdrehen der ebenfalls eine Exzentrizität aufweisenden Exzenterbuchse gegenüber dem exzentrischen Abschnitt der Exzenterwelle läßt sich das Maß der Gesamtexzentrizität und damit der Stößelhub, variieren. Allerdings ändert sich durch eine Verdrehung der Exzenterbuchse nicht nur der Stößelhub, sondern auch die Massenverteilung im Bereich des exzentrischen Abschnitts der Exzenterwelle. Da es sich hier um beträchtliche Massen handelt, ist es notwendig, einen Unwuchtsausgleich vorzunehmen, insbesondere dann, wenn es sich um verhältnismäßig schnell laufende Pressen handelt. Ein solcher Unwuchtsausgleich wurde bislang dadurch vorgenommen, daß die Ausgleichsmasse entsprechend von Hand ausgerichtet und befestigt wurde. Zum einen ist dieser Vorgang mühsam und umständlich und zum anderen ungenau und läßt sich nicht automatisieren.

Aus der DE-OS 33 26 074 ist eine Hubverstellung der eingangs genannten Art bekannt. Dort weist die Exzenterwelle zwei sich diametral gegenüberliegende exzentrische Abschnitte auf, auf denen Exzenterbuchsen verdrehbar angebracht sind. Die Exzenterbuchsen sind jeweils mit Kegelradzahnrädern verbunden. Diese Kegelzahnräder kämmen mit einem gemeinsamen Kegelradpaar, wodurch die Drehung der einen Exzenterbuchse auf die Buchse des anderen Exzenters übertragen wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Exzenterpresse der eingangs genannten Art den Massenausgleich konstruktiv einfacher zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Exzentrizitäten des ersten und des zweiten Abschnitts der Exzenterwelle gleich groß sind, daß zwischen den beiden exzentrischen Abschnitten ein zentrischer Abschnitt vorgesehen ist, auf dem das dritte Zahnrad gelagert ist, und daß das erste und zweite Zahnrad als Hohlrad ausgebildet sind, während das dritte Zahnrad außenverzahnt ist.

Diese Lösung ist einfach und bewirkt, daß durch Verdrehen der Exzenterbuchse die Ausgleichsmasse um den gleichen Winkelbetrag mitgedreht wird. Auf diese Weise ergibt sich ein automatisches Auswuchten bereits während der Hubverstellung, ohne daß dem Auswuchten eine besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden muß. Die konstruktive Einfachheit dieser Lösung ergibt sich dadurch, daß zwischen den beiden exzentrischen Abschnitten ein mit der Exzenterwelle zentrischer Abschnitt vorgesehen ist, auf dem das dritte Zahnrad gelagert ist, welches mit seiner Außenverzahnung in die Innenverzahnung der als Hohlräder ausgebildeten ersten und zweiten Zahnräder eingreift. Hierdurch ergibt sicher ferner eine besonders platzsparende Bauweise, da die beiden Hohlräder axial aneinander angrenzen können. Das außenverzahnte dritte Zahnrad liegt geschützt innerhalb der beiden Hohlräder.

Besonders günstig ist es, wenn das erste und zweite Zahnrad jeweils denselben Durchmesser aufweisen, und wenn der Durchmesser des dritten Zahnrades im wesentlichen gleich dem Durchmesser des ersten oder zweiten Zahnrades zuzüglich oder abzüglich der Exzentrizitäten des ersten und des zweiten exzentrischen Abschnitts der Exzenterwelle ist.

Eine weitere Möglichkeit, Platz einzusparen, ergibt sich, wenn das zweite Zahnrad einstückig mit der Ausgleichsmasse ausgebildet ist. Je nach Größe der zu kompensierenden Unwucht kann damit das zweite Zahnrad selbst die Ausgleichsmasse sein.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung eine Exzenterpresse mit Hubverstellung,

Fig. 2 in einer schematischen Schnittansicht das Detail II aus Fig. 1, und

Fig. 3 einen Schnitt durch Fig. 2 entlang der Linie III-III.

In der Zeichnung ist eine Exzenterpresse 1 mit einem höhenbeweglichen Stößel 2 und einem darunter angeordneten, feststehenden Pressentisch 3 dargestellt. Der höhenbewegliche Stößel 2 wird über zwei Pleuel 4 angetrieben, die auf einer Exzenterwelle 5 gelagert sind.

Wie besser in Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Exzenterwelle 5 zur Lagerung eines Pleuels 4 einen ersten exzentrischen Abschnitt 6 auf, auf dem eine ebenfalls exzentrische Exzenterbuchse 7 drehbar und festlegbar gelagert ist. Auf der Exzenterbuchse 7 ist das Pleuelauge 8 des Pleuels 4 gelagert. Um nun die Hublänge des Pleuels 4 zu verändern, kann die Exzenterbuchse 7 auf dem ersten exzentrischen Abschnitt 6 verdreht werden. Ist die gewünschte Hublänge erreicht, wird die Exzenterbuchse 7 auf dem ersten exzentrischen Abschnitt 6 festgelegt, was mit bekannten Mitteln geschieht und der Übersichtlichkeit halber deshalb hier nicht dargestellt ist. Die Exzenterwelle 5 weist darüber hinaus einen zweiten exzentrischen Abschnitt 9 auf, dessen Exzentrizität e₂ der Exzentrizität e₁ des ersten exzentrischen Abschnitts um 180° gegenüberliegt. Auf dem zweiten exzentrischen Abschnitt ist eine Ausgleichsmasse 10 drehbar gelagert und drehfest mit der Exzenterbuchse 7 gekoppelt.

Zu der drehfesten Kopplung der Ausgleichsmasse 10 mit der Exzenterbuchse 7 ist an der Exzenterbuchse 7 ein innen verzahntes Zahnrad 11 drehfest angebracht. Die Ausgleichsmasse 10 ist selbst mit einer Innenverzahnung 12 versehen. Die Innenverzahnung 13 des Zahnrades 11 und die Innenverzahnung 12 der Ausgleichsmasse 10 weisen beide denselben Durchmesser auf.

Zwischen den beiden exzentrischen Abschnitten 6 und 9 weist die Exzenterwelle 5 einen zentrischen Abschnitt 14 auf, auf welchem ein außen verzahntes Zahnrad 15 gelagert ist, dessen Verzahnung mit den Verzahnungen 12 und 13 des Zahnrades 11 bzw. der Ausgleichsmasse 10 kämmt. Der Durchmesser des Zahnrades 15 entspricht dem Durchmesser der Innenverzahnung 12 bzw. 13 abzüglich der Summe der Exzentrizitäten e₁+e₂.

Es ist auch denkbar, daß das Zahnrad 15 als innenverzahntes Zahnrad, also als Hohlrad ausgebildet ist, während die Ausgleichsmasse 10 und das Zahnrad 11 mit einer Außenverzahnung versehen sind. Der Durchmesser des Zahnrades 15 würde dann dem Durchmesser eines der außenverzahnten Zahnräder zuzüglich der beiden Exzentrizitäten entsprechen.

Aus Fig. 3 ist gut erkennbar, daß die Innenverzahnung 12 der Ausgleichsmasse 10 konzentrisch zur Achse P2 des zweiten exzentrischen Abschnittes 9 ausgerichtet ist, während die Innenverzahnung 13 des Zahnrades 11 konzentrisch zur Achse P₁ des ersten exzentrischen Abschnittes 6 ausgerichtet ist.

Die Verzahnung 16 des Zahnrades 15 hingegen ist konzentrisch zur Achse P₃ des zentrischen Abschnittes 14 der Exzenterwelle 5 ausgerichtet.

Im folgenden wird nun die Wirkungs- und Funktionsweise der Exzenterpresse näher erläutert.

Wenn die Exzenterpresse in Betrieb genommen wird, wird die Exzenterbuchse 7 drehfest mit dem ersten exzentrischen Abschnitt 6 der Exzenterwelle 5 verbunden.

Wenn sich dann die Exzenterwelle 5 dreht, findet eine Relativbewegung zwischen der Exzenterbuchse 7 und dem Pleuelauge 8 des Pleuels 4 statt.

Soll nun der Hub des Stößels 2 verändert werden, so wird die Exzenterpresse 1 zunächst stillgesetzt. Die drehfeste Verbindung zwischen der Exzenterbuchse 7 und dem ersten exzentrischen Abschnitt 6 der Exzenterwelle 5 wird gelöst, woraufhin die Exzenterbuchse 7 soweit verdreht wird, bis die gewünschte Gesamtexzentrizität zwischen Exzenterbuchse 7 und dem ersten exzentrischen Abschnitt 6 erreicht und damit die gewünschte Stößelhublänge eingestellt ist. Bei dieser Drehbewegung der Exzenterbuchse 7 verdreht sich auch das Zahnrad 11, welches über die Innerverzahnung 13 das Zahnrad 15 antreibt. Das Zahnrad 15 wiederum treibt über seine Außenverzahnung 16 und die Innenverzahnung 12 die Ausgleichsmasse 10 in der gleichen Drehrichtung wie die Exzenterbuchse 7 an. Aufgrund der gleichen Durchmesser der Innenverzahnung 12 und 13 findet keine Übersetzung statt, so daß die Ausgleichsmasse 10 um den gleichen Drehwinkel verdreht wird wie die Exzenterbuchse 7. Die Unwucht der Ausgleichsmasse 10 liegt somit stets der Unwucht der Exzenterbuchse 7 gegenüber.

Nach erfolgter Hubeinstellung wird die Exzenterbuchse 7 wieder mit dem ersten exzentrischen Abschnitt 6 verriegelt. Nach Inbetriebnahme der Presse 1 findet wieder die Relativbewegung zwischen der Exzenterbuchse 7 und dem Pleuelauge 8 statt, wobei jedoch Exzenterbuchse 7 und Ausgleichsmasse 10 drehfest auf der Exzenterwelle 5 angeordnet sind. Durch die zuvor erwähnte Verstellung der Ausgleichsmasse 10 derart, daß deren Unwucht der Unwucht der Exzenterbuchse 7 genau gegenüberliegt, heben sich beide Unwuchten auf.

Mit der Erfindung wird ein automatischer Massenausgleich geschaffen, der unabhängig ist von dem handwerklichen Geschick des Bedienpersonals und lediglich von der Drehwinkellage der Exzenterbuchse 7 abhängt.

Claims

1. Exzenterpresse mit Hubverstellung und Massenausgleich, mit einer einen ersten exzentrischen Abschnitt (6) aufweisenden Exzenterwelle (5), auf dem eine verdrehbare, ein mit einem Stößel (2) verbundenes Pleuel (4) lagernde Exzenterbuchse (7) angeordnet ist, und mit einem zweiten exzentrischen Abschnitt (9) der Exzenterwelle (5), dessen Exzentrizität (e₂) der (e₁) des ersten Abschnittes (6) etwa diametral gegenüberliegt, auf dem eine Ausgleichsmasse (10) drehbar gelagert ist, wobei an der Exzenterbuchse (7) ein axial über das Pleuel (4) hinausragendes erstes Zahnrad, dessen Verzahnung (13) zentrisch zur Achse (P₁) des ersten exzentrischen Abschnittes (6) liegt, und an der Ausgleichsmasse (10) ein zum ersten Zahnrad (11) weisendes Zahnrad angeordnet ist, dessen Verzahnung (12) zentrisch zur Achse (P₂) des zweiten exzentrischen Abschnittes (9) liegt, und wobei ferner ein drittes Zahnrad (15) vorgesehen ist, dessen Verzahnung (16) mit den Verzahnungen (12, 13) des ersten und des zweiten Zahnrades in Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizitäten (e₁, e₂) des ersten und des zweiten Abschnitts (6, 9) der Exzenterwelle (5) gleich groß sind, daß zwischen den beiden exzentrischen Abschnitten (6, 9) ein zentrischer Abschnitt (14) vorgesehen ist, auf dem das dritte Zahnrad (15) gelagert ist, und daß das erste und zweite Zahnrad als Hohlrad ausgebildet sind, während das dritte Zahnrad (15) außenverzahnt ist.

2. Exzenterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Zahnrad jeweils denselben Durchmesser aufweisen, und daß der Durchmesser des dritten Zahnrades (15) im wesentlichen gleich dem Durchmesser des ersten oder zweiten Zahnrades zuzüglich oder abzüglich der Summe der Exzentrizitäten (e₁, e₂) des ersten und des zweiten exzentrischen Abschnittes (6, 9) der Exzenterwelle (5) ist.

3. Exzenterpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zahnrad einstückig mit der Ausgleichsmasse (10) ausgebildet ist.