DE4430201A1 - Mechanische Presse - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft insgesamt eine mechanische Presse bzw. Preßmaschine und mehr im einzelnen eine mechanische Presse, die mit einer dynamischen Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleichen einer nicht-ausgeglichenen Massenkraft versehen ist, die in einem sich hin- und herbewegenden Bewegungsmecha­ nismus unter Benutzung einer Kurbelwelle erzeugt wird.

Im allgemeinen ist in einer mechanischen Presse, die eine Kurbelwelle benutzt, ein Schlitten mit einem exzentrischen Kurbelabschnitt der Kurbelwelle durch ein Pleuel verbunden, wodurch die Drehbewegung der Kurbelwelle in eine Wechselbewe­ gung des Schlittens umgesetzt wird. Wenn der Betrieb einer solchen Presse, die eine Kurbelwelle benutzt, gestartet wird, entwickeln sich Schwingungen, die sich aus nicht-ausgegli­ chenen Massenkräften infolge der Wechselbewegung des Schlit­ tens ergeben, erzeugen Geräusche und verursachen einen Lage­ fehler. Um dieses zu vermeiden, wurde üblicherweise eine dynamische Ausgleichsvorrichtung benutzt.

Bei einer herkömmlichen dynamischen Ausgleichsvorrichtung wird die nicht-ausgeglichene Massenkraft eines sich hin- und herbewegenden Schlittens von einem Ausgleichsgewicht aufgeho­ ben, das im Gewicht äquivalent zum Schlitten ist, an der Kur­ belwelle angebracht ist und um 180° phasenversetzt ist. Bei diesem Aufbau wird die nicht-ausgeglichene Massenkraft der Presse insgesamt vom Ausgleichsgewicht ausgeglichen, und Schwingungen der Presse selbst (ausgenommen der Schlitten und die beweglichen Teile) werden verringert, und die Presse kann mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden.

Bei der obigen, herkömmlichen Presse wirkt jedoch, obwohl die nicht-ausgeglichene Massenkraft des Schlittens vom Aus­ gleichsgewicht aufgehoben wird, die auf den Schlitten während der Wechselbewegung ausgeübte Massenkraft sowohl auf den Schlitten als auch auf das Ausgleichsgewicht ein und erhöht die dynamische Belastung, da der Schlitten und das Aus­ gleichsgewicht getrennt am Rahmen getragen sind. Diese Erhö­ hung der Massenkraft verursacht eine Verbiegung bzw. Auslen­ kung in Übereinstimmung mit der Federkonstante der Kurbel­ welle und des Schlittens und hat sich nachteilig auf die dy­ namische Präzision, wie etwa auf die Präzision am unteren Totpunkt und die Präzision beim Prägevorgang, ausgewirkt.

Angesichts der obigen Probleme ist es ein Ziel der Erfindung, eine mechanische Presse vorzusehen, die mit einer dynamischen Ausgleichsvorrichtung versehen ist, die imstande ist, eine hohe dynamische Präzision zu erreichen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine mechanische Presse vorgesehen, in welcher ein Schlitten, der durch ein Pleuel mit einer Kurbelwelle verbunden ist, auf welche die Drehkraft eines Motors übertragen wird, vertikal relativ zu einem Rah­ men gleitend bewegt wird, und ein Ausgleichsgewicht, das in der Richtung entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Schlittens beweglich ist, verschieblich am Schlitten ange­ bracht ist.

Somit ist bei der Presse der vorliegenden Erfindung das Ausgleichsgewicht verschieblich am Schlitten so angebracht, daß es sich in eine Richtung entgegengesetzt zur Bewegungs­ richtung des Schlittens bewegt. Bei diesem Aufbau wird die nicht-ausgeglichene Massenkraft des Schlittens im Schlitten­ system aufgehoben, und eine Lastschwankung wird dem anderen Abschnitt nicht mitgeteilt.

Deshalb kann bei der vorliegenden Erfindung die Massenkraft (mindestens einer vertikalen Wechselbewegung) des Schlittens aufgehoben werden, ohne daß man anderen Abschnitten eine Last mitteilt, wodurch verhindert ist, daß die dynamische Präzi­ sion nachteilig beeinflußt wird.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher erläutert. In dieser ist:

Fig. 1 ein schematischer Querschnitt durch ein be­ vorzugtes Ausführungsbeispiel der mechanischen Presse der vorliegenden Erfindung, von ihrer Frontseite her gesehen, und

Fig. 2 ein schematischer Querschnitt der Presse, von ihrer Seite her gesehen.

Es erfolgt die Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbei­ spiels. Fig. 1 ist ein schematischer Querschnitt eines bevor­ zugten Ausführungsbeispiels einer mechanischen Presse der vorliegenden Erfindung, von ihrer Vorderseite her gesehen, und Fig. 2 ist ein schematischer Querschnitt der Presse, von ihrer Seite her gesehen. Ein Rahmen 1 umfaßt einen oberen tragenden Abschnitt 2, einen mittleren tragenden Abschnitt 3 und einen unteren tragenden Abschnitt 4. Ein Schlitten 7 ist durch Lager 5 und 6 am oberen und mittleren tragenden Ab­ schnitt 2 und 3 zur vertikalen Gleitbewegung getragen. Der Schlitten 7, an dem an seiner unteren Fläche ein oberes Pressengesenk angebracht ist, hat insgesamt eine rechteckige Form und einen hohlen Aufbau. Eine erste Kurbelwelle 12 ist drehbar am Rahmen 1 durch Lager 8, 9, 10 und 11 angebracht und erstreckt sich durch Entlastungsbohrungen 13, die im Schlitten 7 ausgebildet sind. Ein Schwungrad 14 ist fest an einem Ende der ersten Kurbelwelle 12 angebracht und wird von einem Motor 15 durch eine Treibscheibe 16, die fest an der Drehwelle des Motors 15 angebracht ist, und durch einen Rie­ men 17 angetrieben, der sich rund um die Treibscheibe 16 und das Schwungrad 14 erstreckt, wobei der Motor 15 an der Ober­ seite des Rahmens 1 angebracht ist. Der Schlitten 7 ist durch ein Pleuel 18 mit einem Kurbelabschnitt der ersten Kurbel­ welle 12 verbunden, der zwischen den gegenüberliegenden Enden der Kurbelwelle 12 angeordnet ist. Ein erstes Zahnrad 19 ist fest am anderen Ende der ersten Kurbelwelle 12 angebracht. Ein zweites Zahnrad 20, das im Durchmesser gleich ist dem er­ sten Zahnrad 19, steht in kämmendem Eingriff mit dem ersten Zahnrad 19, und das zweite Zahnrad 20 ist fest an einer Zwi­ schenwelle 24 angebracht, die drehbar an einem Getriebedeckel 21 und am Rahmen 1 durch Lager 22 und 23 getragen ist. Die Zwischenwelle 24 ist mit einer zweiten Kurbelwelle 26 durch flexible Kupplungen bzw. Gelenkkupplungen 25 verbunden, und die zweite Kurbelwelle 26 ist drehbar am Schlitten 7 durch Lager 27 und 28 getragen. Ein Ausgleichsgewicht 30 ist durch ein Pleuel 29 mit einem Kurbelabschnitt der zweiten Kurbel­ welle 26 verbunden, der zwischen den gegenüberliegenden Enden der zweiten Kurbelwelle 26 angeordnet ist. Der Kurbelab­ schnitt der zweiten Kurbelwelle 26 ist bevorzugt im Ausmaß der Exzentrizität gleich dem Kurbelabschnitt der ersten Kurbelwelle 12. Das Ausgleichsgewicht 30 ist im Gewicht äqui­ valent zum Schlitten 7 und ist durch ein Lager 31 an einem mittigen Teil eines oberen Abschnitts des Schlittens 7 zur vertikalen Verschiebebewegung angebracht. Das erste Zahnrad 19, das zweite Zahnrad 20, die Zwischenwelle 24, die Gelenk­ kupplungen 25, die zweite Kurbelwelle 26, das Pleuel 29 und das Ausgleichsgewicht 30 bilden gemeinsam eine dynamische Ausgleichsvorrichtung.

Der Betrieb der obigen mechanischen Presse wird nun be­ schrieben. Wenn der Motor 15 gedreht wird, um seine Drehkraft auf das Schwungrad 14 über die Treibscheibe 16 und den Riemen 17 zur Drehung der ersten Kurbelwelle 12 zu übertragen, be­ wegt sich der Schlitten 7 vom dargestellten unteren Totpunkt aus nach oben, und gleichzeitig bewegt sich das Ausgleichsge­ wicht 30 mit der gleichen Geschwindigkeit durch das erste Zahnrad 19, das zweite Zahnrad 20, die Zwischenwelle 24, die flexiblen Kupplungen 25, die zweite Kurbelwelle 26 und das Pleuel 29 nach unten. Als Ergebnis kann eine Massenkraft, die im sich nach oben bewegenden Schlitten 7 erzeugt wird, von einer entgegengesetzt gerichteten Massenkraft des sich nach unten bewegenden Ausgleichsgewichts 30 aufgehoben werden, und deshalb kann eine Verformung, die an der Gesamtheit der Pres­ se erzeugt wird, verringert werden, wodurch die dynamische Präzision verbessert wird.

Wie oben beschrieben, ist bei der vorliegenden Erfindung das Ausgleichsgewicht, das in der Gegenrichtung zur Bewegungs­ richtung des Schlittens beweglich ist, am Schlitten zur ver­ tikalen Gleitbewegung angebracht, und mit dieser Anordnung kann eine nicht-ausgeglichene Massen- oder Trägheitskraft, die während der Wechselbewegung des Schlittens erzeugt wird, im Schlittensystem aufgehoben werden, und eine Verformung, die bei der Presse insgesamt erzeugt wird, kann verringert werden, und deshalb kann die dynamische Präzision verbessert werden, und es können auch Schwingungen und Geräusche verrin­ gert werden.

Die Erfindung betrifft somit eine mechanische Presse, die eine Kurbelwelle 12 benutzt, wobei eine nicht-ausgeglichene Massenkraft, die während der Wechselbewegung eines Schlittens 7 erzeugt wird, aufgehoben wird, ohne daß eine Verformung in der Gesamtheit der Presse erzeugt wird, wodurch die dynami­ sche Präzision gefördert wird. Ein Ausgleichsgewicht 30, das im Gewicht zum Schlitten 7 äquivalent ist, der vertikal ver­ schieblich an einem Rahmen 1 getragen ist, ist verschieblich an einem oberen Abschnitt des Schlittens 7 für die vertikale Gleitbewegung angebracht. Der Schlitten 7 wird durch eine erste Kurbelwelle 12 und ein Pleuel 18 angetrieben, und gleichzeitig wird das Ausgleichsgewicht 30 in der Gegenrich­ tung zur Bewegungsrichtung des Schlittens 7 durch ein erstes Zahnrad 19, das fest an der ersten Kurbelwelle 12 angebracht ist, ein zweites Zahnrad 20, eine Zwischenwelle 24, flexible Kupplungen 25, eine zweite Kurbelwelle 26 und eine Pleuel 29 angetrieben. Als Ergebnis wird die Massen- bzw. Trägheits­ kraft, die im Schlitten 7 erzeugt wird, durch die entgegenge­ richtete Massen- oder Trägheitskraft des Ausgleichsgewichts 30 aufgehoben.

Claims (3)

1. Mechanische Presse, in der ein Schlitten, der durch ein Pleuel mit einer Kurbelwelle verbunden ist, auf welche die Drehkraft eines Motors übertragen wird, vertikal relativ zu einem Rahmen verschieblich bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgleichsge­ wicht (30), das in Gegenrichtung zur Bewegungsrichtung des Schlittens (7) beweglich ist, am Schlitten (7) verschieblich angebracht ist.

2. Mechanische Presse, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
ein Schlitten (7) mit hohlem Aufbau, der an einem Rah­ men (1) zur vertikalen Gleitbewegung gelagert ist, wobei der Schlitten (7) ein oberes Pressengesenk aufweist, das an sei­ ner unteren Fläche angebracht ist,
eine erste Kurbelwelle (12), die drehbar am Rahmen (1) angebracht ist und sich durch den Schlitten (7) hindurch er­ streckt, wobei ein Ende der ersten Kurbelwelle (12) mit einer Drehungs-Übertragungseinrichtung (14, 16, 17) verbunden ist, und wobei die erste Kurbelwelle (12) einen Kurbelabschnitt zwischen ihren gegenüberliegenden Enden aufweist, welcher mit dem Schlitten (7) durch ein Pleuel (18) verbunden ist,
ein erstes Zahnrad (19), das fest am anderen Ende der ersten Kurbelwelle (12) angebracht ist,
eine Zwischenwelle (24), die drehbar am Rahmen (1) an­ gebracht ist,
ein zweites Zahnrad (20), das fest an der Zwischenwelle (24) angebracht ist, wobei das zweite Zahnrad (20) in kämmen­ dem Eingriff mit dem ersten Zahnrad (19) steht,
eine zweite Kurbelwelle (26), die drehbar am Schlitten (7) angebracht ist, wobei die zweite Kurbelwelle (26) mit ih­ rem einen Ende an der Zwischenwelle (24) durch eine flexible bzw. gelenkige Kupplung (25) angebracht ist und einen Kurbel­ abschnitt aufweist, und
ein Ausgleichsgewicht (30), das in einem oberen Ab­ schnitt des Schlittens (7) zur vertikalen Versetzung gegen­ über dem Schlitten (7) aufgenommen ist, wobei das Ausgleichs­ gewicht (30) mit dem Kurbelabschnitt der zweiten Kurbelwelle (26) durch ein Pleuel (29) verbunden ist.

3. Mechanische Presse nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kurbelabschnitte der ersten und zweiten Kurbelwelle (12, 26) gleiche Exzentrizität aufweisen, daß sie gegeneinander um 180° phasenversetzt sind und daß das erste und zweite Zahnrad (19, 20) den gleichen Durchmesser aufweisen.