DE4219405C2 - Exzenterpresse mit veränderbarem Stößelhub - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Exzenterpresse, deren in einem Pressengestell längsverschieblich geführter Pressenstößel durch ein Pleuel betätigt ist, das an einer Exzenterwelle angreift, wobei zwischen Exzenterwelle und Pleuelauge eine Exzenterhülse zwischengeschaltet ist, durch deren Verdrehen gegenüber der Exzenterwelle der Stößelhub veränderbar ist und wobei Mittel zur gegenseitigen Verdrehung und ein Klemmsitz zur Arretierung zwischen Exzenterhülse und Exzenterwelle vorgesehen sind.

Wenn bei bekannten Exzenterpressen zur Arretierung zwischen Exzenterhülse und Exzenterwelle eine Zahnkupplung eingeschaltet ist, ist die gegensei­ tige Verdrehung nur in solchen Winkelschritten möglich, die durch die Zahnteilung der Kupplung vorgegeben ist, was mitunter als nachteilig empfunden wird.

Es wurde auch bereits bekannt, die Verbindung zwischen Exzenterhülse und Exzenterwelle durch einen mechanischen Preßverband (Klemmsitz) zu erreichen. Dabei kann eine gegenseitige Verdrehung dieser Bauteile dadurch ermöglicht werden, daß zwischen die beiden Paßflächen Drucköl eingeführt wird. Obwohl diese Ausführung durchaus geeignet ist, einen stufenlos veränderbaren Stößelhub zu realisieren, ist eine Demontage von Exzenterhülse und Exzenterwelle offenbar nur mit Schwierigkeiten und im Hause eines Kunden nahezu gar nicht möglich. Führt man zwischen die aufeinandersitzenden Paßflächen dieser beiden Bauteile Drucköl ein, um den Preßverband zu lösen, so ermöglicht dies ein gegenseitiges Längsverschieben von Exzenterhülse und Exzenterwelle, allerdings nur bis zu der Stelle, an der die Exzenterhülse die Zuführnut für das Drucköl in der Exzenterwelle nicht mehr überdeckt. Dann wird wieder der mechanische Preßverband wirksam, der einer erfolgreichen Demontage entgegensteht. Diese kann dann vielmehr nur dadurch bewirkt werden, daß zwischen den beiden Bauteilen eine Temperaturdifferenz hergestellt, insbesondere die Exzenterhülse soweit erwärmt wird, bis durch ihre Ausdehnung der Preßverband aufgehoben ist. Für diese Maßnahme mögen zwar im Herstellwerk die erforderlichen Einrichtungen zur Verfügung stehen, nicht aber im Hause des Kunden. Es muß folglich dadurch ein höherer Reparaturaufwand in Kauf genommen werden, daß die gesamte Baugruppe in das Herstellwerk transportiert werden muß. Aber selbst dort ist der Aufwand für die Demontage noch vergleichsweise hoch (EP 0 248 917 B1).

Schließlich ist es bei hydraulischen Pressen, bei denen der Gesamthub in zwei hintereinandergeschaltete Einzelhübe unterteilt ist, bekannt, zwischen einer Druckstange und einem diese umgebenden Ringkolben einen hydraulisch erzeugten Klemmsitz wirksam werden zu lassen, nachdem der erste Teilhub durchlaufen ist. Dabei handelt es sich zum einen um eine von der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Pressengattung, bei der zum andern die Zuführung des erforderlichen Drucköls deshalb keine Probleme macht, weil die entsprechenden Teile nur eine reine Längsbewegung ausführen, was die Ölzufuhr mittels eines Druckschlauches ermöglicht, im Gegensatz zu der Exzenterpresse nach der vorliegenden Erfindung, bei der die beiden Bauteile, die zu kuppeln sind, eine Rotationsbewegung ausführen (DE-GM 86 29 462).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der gattungsgemäßen Exzenterpresse eine Arretiermöglichkeit zu schaffen, bei der zusätzlich zu der bekannten stufenlosen Hubverstellung, eine einfache Montage und Demontage von Exzenterhülse und Exzenterwelle auch in den Räumen eines Kunden möglich ist.

Nach der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß ein hydraulisch erzeugter Klemmsitz, also eine kraftschlüssige Kupplung zwischen Exzenterhülse und Exzenterwelle eingesetzt wird. Dadurch wird es nicht nur wie beim bekannten Stand der Technik möglich, die Arretierung zwischen diesen beiden Bauteilen in jeder denkbaren Winkellage zu bewirken, sondern es wird gleichzeitig erreicht, daß Montage und Demontage in einfachster Weise und ohne zusätzlichen Aufwand möglich ist. Dadurch, daß der Klemmsitz hydraulisch erzeugt ist, ist es nur erforderlich, den dafür erforderlichen hydraulischen Druck entfallen zu lassen, um daran anschließend die beiden Bauteile einfach axial auseinanderzuziehen. Dazu bedarf es keiner weiteren Maßnahmen oder Einrichtungen.

Konstruktiv realisiert werden kann die Lösung dadurch, daß die eine der einander gegenüberliegenden Begrenzungsflächen der Exzenterhülse und der Exzenterwelle durch eine relativ dünne, elastisch verformbare Wand gebildet ist, die durch einen in sich geschlossenen Hohlraum von dem zugehörigen Bauteil (Exzenterwelle bzw. Exzenterhülse) getrennt ist, und wobei dieser Hohlraum mit einem hydraulischen Druckmedium beaufschlagbar ist. Wird in dem Hohlraum ein ausreichend hoher hydraulischer Druck erzeugt, dann verformt sich die dünne Wand und stellt dabei einen Klemmsitz zwischen Exzenterwelle und Exzenterhülse her. Durch Druckentlastung des Hohlraumes kann diese Klemmverbindung auf einfache Weise wieder gelöst werden.

Eine einfache konstruktive Ausbildung besteht darin, daß die elastisch verformbare Wand durch ein relativ dünnwandiges Rohr gebildet ist, das zur Schaffung eines Hohlraumes in geringem Abstand von dem zugehörigen Bauteil (Exzenterwelle bzw. Exzenterhülse) angeordnet und an seinen beiden Enden druckdicht mit diesem verbunden, insbes. verschweißt ist.

Der Hohlraum und die diesen begrenzende Wand können sowohl an der Exzenterwelle, als auch an der Exzenterhülse vorgesehen werden. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich jedoch, wenn sie an der Exzenterwelle angeordnet sind. Dann kann der Hohlraum über eine Bohrung mit einem in der Exzenterwelle vorgesehenen Zylinderraum verbunden sein, in den das im Durchmesser kleinere Ende eines Stufen­ kolbens eintaucht, während dessen anschließender Abschnitt größeren Durchmessers in einem entsprechenden Zylinderraum geführt ist, wobei auf den Stufenkolben ein Kraftspeicher, insbes. ein Tellerfederpaket mit konstanter Kraft einwirkt. Durch den Stufenkolben wird damit das Hydraulikmedium, welches den Hohlraum, die Zuführbohrung und der Zylinderraum, in den das im Durchmesser kleinere Ende des Stufenkol­ bens eintaucht, vollständig ausfüllt, unter Druck gesetzt, so daß die dünne Wand aufgeweitet und gegen die Bohrung der Exzenterhülse ange­ drückt wird, wodurch der Klemmsitz erreicht ist. Um diesen Klemmsitz wieder aufzuheben, ist vorgesehen, daß in den Zylinderraum größeren Durchmessers eine Leitung einmündet, durch die ein Druckmedium einführbar ist. Geschieht dies, so wird der Stufenkolben gegen die Kraft des Kraftspeichers zurückgeführt, wodurch das Druckmedium im Hohlraum drucklos und so der Klemmsitz aufgehoben wird.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung darge­ stellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Teil einer Exzenterpresse und

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Exzenterwelle.

In Fig. 1 ist in einem Längsschnitt der Bereich einer Exzenterwelle 1 und des Stößels 2 einer Exzenterpresse dargestellt. Die Exzenterwelle 1 weist einen Exzenterzapfen 3 auf, auf dem eine Exzenterhülse 4 drehbar gelagert ist, und die ihrerseits drehbar in dem Auge eines Pleuels 5 gelagert ist. Dieses Pleuel 5 ist an seinem unteren Ende durch ein Gelenklager 6 mit dem Stößel 2 verbunden.

Die Exzenterwelle 1, deren Drehachse mit 7 bezeichnet ist, trägt an ihrem linken Ende eine Lagerbüchse 8, die in nicht dargestellter Weise, z. B. durch Nut und Feder, drehfest mit dem Wellenzapfen 9 der Exzenterwelle 1 verbunden ist. Die Lagerbüchse 8 ist unter Zwischen­ schaltung der Lagerschale 10 in dem Lagerring 11 drehbar gelagert, der seinerseits mit dem Pressengestell 12 verbunden ist.

Auf der rechten Seite ist die Exzenterwelle 1 unmittelbar in der Lagerschale 13 gelagert, die in dem Pressengestell 12 angeordnet ist.

Damit die Presse überhaupt arbeiten kann, ist es erforderlich, die Exzenterhülse 4 gegenüber dem Exzenterzapfen 3 zu arretieren. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt dies dadurch, daß der Exzenterzapfen einen ringförmigen Hohlraum 14 aufweist, der radial nach außen hin durch eine relativ dünne, elastisch verformbare Wand 15 begrenzt ist. Dieser Hohlraum 14 ist über die Bohrungen 16 und 17 mit einem Zylinder 18 verbunden, in den das im Durchmesser kleinere Ende 19 eines Stufenkolbens 20 eintaucht. Dieser Stufenkolben 20 ist durch ein Tellerfederpaket 21 beaufschlagt. In den Zylinderraum 22 mit dem gegenüber dem Zylinder 18 größeren Durchmesser mündet eine Leitung 23, in die über die Zuleitung 24 ein Druckmedium eingespeist werden kann.

Der Hohlraum 14 ist ebenso wie die Bohrungen 16 und 17, sowie der Zylinder 18 vollständig mit einem Hydraulikmedium ausgefüllt. Dieses wird durch das Tellerfederpaket 21 so mit Druck beaufschlagt, daß die dünne Wand 15 des Exzenterzapfen 3 nach außen aufgeweitet wird und damit eine kraftschlüssige Klemmung zur Exzenterhülse 4 aufgebaut ist. Soll diese Klemmverbindung zum Zwecke der Verdrehung der Exzenterhülse 4 gegenüber dem Exzenterzapfen 3 aufgehoben werden, so ist es nur nötig, über die Zuleitung 24 ein Druckmedium auf die größere Fläche des Stufenkolbens 20 einwirken zu lassen, wodurch der Druck in dem Hohlraum 14 abgebaut und damit die Klemmverbindung aufgehoben wird. Daran anschließend ist eine völlig stufenlose Veränderung des Stößel­ hubes durch eine beliebige Verdrehung zwischen Exzenterhülse 4 und Exzenterzapfen 3 möglich.

Diese Verdrehung erfolgt nach dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungs­ beispiel dadurch, daß auf der Lagerbüchse 8 ein Kettenrad 25 drehbar gelagert ist, welches über die angedeutete Kette 26 mit dem Ritzel 27 eines Verstellmotors 28 in Verbindung steht.

Das Kettenrad 25 trägt in einer seitlichen Ausnehmung einen Zahnkranz 29, in den die Ritzel 30 von mehreren über den Umfang verteilten und in der Lagerbüchse drehbar gelagerten Wellen 31 eingreifen. Diese Wellen 31 tragen an ihren entgegengesetzten Enden Zahnräder 32, die in die Verzahnung eines Stirnrades 33 eingreifen, welches drehfest mit der Stirnfläche der Exzenterhülse 4 verbunden ist.

Wird nun, nachdem die Klemmverbindung zwischen Exzenterzapfen 3 und Exzenterhülse 4 gelöst wurde, der Verstellmotor 28 betätigt, so wird über die Kette 26 das Kettenrad 25 in Drehung versetzt, wodurch die Wellen 31 ebenfalls gedreht werden und über ihre Zahnräder 32 auf das Stirnrad 33 wirken und dabei die Exzenterhülse 4 gegenüber dem Exzen­ terzapfen 3 verdrehen. Nach Ausführung der gewünschten Winkelver­ drehung ist es nur noch erforderlich, durch Wegnahme des Druckes auf der Zuleitung 24 den Klemmsitz erneut zu aktivieren.

Die in Fig. 2 dargestellte, teilweise geschnittene Ansicht der Exzen­ terwelle 1 zeigt, daß der Exzenterzapfen 3 an seinem Umfang eine flache Vertiefung aufweist, die den ringförmigen Hohlraum 14 bildet. Dieser Hohlraum 14 ist radial nach außen durch ein dünnwandiges Rohr 34 abgeschlossen, welches an beiden Enden durch Schweißnähte 35 druck­ dicht mit dem Exzenterzapfen 3 verbunden ist. Zur Zuführung eines Druckmediums in den Hohlraum 14 sind die Bohrungen 16 und 17 vorge­ sehen.

Claims (4)

1. Exzenterpresse, deren in einem Pressengestell (12) längsverschieblich geführter Pressenstößel (2) durch wenigstens ein Pleuel (5) betätigt ist, das an einer Exzenterwelle (1) angreift, wobei zwischen Exzenterwelle (1) und Pleuelauge (5) eine Exzenterhülse (4) zwischengeschaltet ist, durch deren Verdrehen gegenüber der Exzenterwelle (1) der Stößelhub veränderbar ist und wobei Mittel zur gegenseitigen Verdrehung und ein Klemmsitz zur Arretierung zwischen Exzenterhülse (4) und Exzenterwelle (1) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmsitz hydraulisch erzeugt ist.

2. Exzenterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der einander gegenüberliegenden Begrenzungsflächen der Exzenter­ hülse (4) und der Exzenterwelle (1) durch eine relativ dünne, ela­ stisch verformbare Wand (15) gebildet ist, die durch einen in sich geschlossenen Hohlraum (14) von dem zugehörigen Bauteil (Exzenterwelle (1) bzw. Exzenterhülse (4) ) getrennt ist, wobei dieser Hohlraum (14) mit einem hydraulischen Druckmedium beaufschlagbar ist.

3. Exzenterwelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch verformbare Wand (15) durch ein relativ dünnwandiges Rohr (34) gebildet ist, das zur Schaffung des Hohlraumes (14) in geringem Abstand von dem zugehörigen Bauteil (Exzenterwelle (1) bzw. Exzenterhülse (4)) angeordnet und an seinen beiden Enden druckdicht mit diesem verbunden, insbes. verschweißt ist.

4. Exzenterpresse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (14) an der Exzenterwelle (1) angeordnet und über eine Bohrung (16, 17) mit einem in der Exzenterwelle (1) vorgesehenen Zylinderraum (18) verbunden ist, in den das im Durchmesser kleinere Ende (19) eines Stufenkolbens (20) eintaucht, während dessen anschließender Abschnitt größeren Durchmessers in einem entsprechenden Zylinderraum (22) geführt ist, wobei auf den Stufenkolben (20) ein Kraftspeicher, insbes. ein Tellerfederpaket (21) mit konstanter Kraft einwirkt und in den Zylinderraum (22) größeren Durchmessers eine Leitung (23) einmündet, durch die ein Druckmedium einführbar ist, wodurch der Stufenkolben (20) gegen die Kraft des Kraftspeichers (21) zurückführbar ist.