DE4430216C2 - Mechanische Presse - Google Patents
Mechanische PresseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine mechanische Presse, nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine mechanische Presse dieser Art ist aus der
DE 88 90 008 U1, Fig. 2 bekannt. Diese Presse besitzt als An
trieb für die Gleitblöcke einen doppelten Kurbelwellenmecha
nismus, bei dem die beiden Kurbelstangen am einen Ende exzen
trisch und um 180° gegeneinander versetzt auf der Antriebs
welle und am anderen Ende an je einem der beiden Gleitblöcke
angelenkt sind.
Weiterhin ist aus der DE 35 37 560 C2 eine mechanische Presse
bekannt, bei der ein auf der Antriebswelle angebrachter rotie
render Nocken einen im Rahmen der Presse verschieblich auf-
und abwärtsbewegbaren Schlitten dadurch antreibt, daß er mit
Nockenfolger-Rollen in Kontakt gehalten wird, die drehbar am
Schlitten angebracht sind, so daß die Drehbewegung des Nockens
durch die Nockenfolger-Rollen in Verbindung mit der vertikal
verschieblichen Lagerung des Schlittens direkt in eine lineare
vertikale Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Schlittens umge
wandelt wird.
Zwar hat eine mechanische Presse, in der die Drehbewegung ei
nes Nockens zum Antrieb des linear hin- und herbewegbaren
Schlittens verwendet wird, den Vorteil, daß die Bewegung des
Schlittens dadurch in weitem Umfang frei bestimmt werden kann,
indem man die Kontur des Nockens entsprechend geeignet ausbil
det. Zum Beispiel ist es einfach, diese Kontur so auszubilden,
daß die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens in der Nähe
des unteren Totpunkts reduziert wird oder daß die Bewegungsge
schwindigkeit des Schlittens, bevorzugt für die Ausführung von
Prägevorgängen, konstant gemacht wird. Jedoch ist eine konven
tionelle mechanische Presse dieser Art nicht für solche Anwen
dungen geeignet, bei denen eine ziemlich große Belastung auf
die Presse wirkt.
Im übrigen sind auch andere Nockenantriebe als der in der DE
35 37 560 C2 beschriebene, nämlich Nockenantriebe mit Topfnoc
ken aus der DE-PS 1 44 546 und der Zeitschrift "Maschinenbau
technik" 28 (1979), 9, Seite 414 bekannt.
Schließlich ist aus der DE-PS 9 42 554 eine Kniehebelpresse mit
mindestens einem System von zwei einander gegenüberliegenden
Kniehebelpaaren bekannt, die zwischen dem Schlitten und dem
Rahmen der Presse angeordnet sind und von einem zwischen ihnen
vorgesehenen drehbaren Daumenkurvennocken, der direkt auf die
Kniegelenke einwirkt, periodisch gestreckt werden, so daß da
durch der Schlitten periodisch aufwärts und abwärts bewegt
wird.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine mechanische
Presse der gattungsgemäßen Art zur Verfügung zu stellen, wel
che die Vorteile eines Kniehebeltriebs für eine Presse mit den
Vorteilen eines Nockentriebs für den Vor- und Rücktrieb des
Pressenstößels vereint.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Auf diese Weise wird durch die Erfindung mit der
Nockenscheibe, den Gleitblöcken, den Verbindungsstangen und
dem Schlitten gemeinsam ein Aufbau zur Verfügung gestellt, der
die oben angegebenen Vorteile vereint, wobei durch die Erfin
dung insgesamt eine hervorragende mechanische Presse zur Ver
fügung gestellt wird, die einfach im Aufbau ist, in nur gerin
gerem Maße von Wärme beeinflußt wird, einer Stoßlast und einer
unausgeglichenen Last gut widersteht und Bewegungskurven bzw.
einen Bewegungsablauf gestattet, die bzw. der frei gewählt
werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beige
fügte, schematische Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert; in der Zeichnung ist:
Fig. 1 ein schematischer Querschnitt durch ein be
vorzugtes Ausführungsbeispiel einer mechanischen Presse der
vorliegenden Erfindung, von ihrer Vorderseite her gesehen,
Fig. 2 ein schematischer Querschnitt durch die
Presse der Fig. 1, von ihrer einen Seite her gesehen,
Fig. 3 ein schematischer Schnitt durch einen Nocken
mechanismusabschnitt, von der Oberseite der Presse her gese
hen,
Fig. 4 ein schematischer Schnitt durch ein anderes
bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer mechanischen Presse der
vorliegenden Erfindung von ihrer Vorderseite her gesehen,
Fig. 5 ein schematischer Querschnitt der Presse der
Fig. 4, von ihrer einen Seite her gesehen, und
Fig. 6 ein schematischer Schnitt durch den Nockenme
chanismusabschnitt der Presse der Fig. 4, von ihrer Oberseite
her gesehen.
Ein Rahmen 1 umfaßt einen oberen tragenden Abschnitt 2, einen
mittleren tragenden Abschnitt 3, einen unteren tragenden Ab
schnitt 4 und ein Paar vorspringender Zwischenabschnitte 5,
die zwischen dem oberen tragenden Abschnitt 2 und dem mittle
ren tragenden Abschnitt 3 angeordnet sind und nach innen auf
einander zu von der rechten bzw. linken Seitenwand des Rahmens
1 vorstehen.
Ein Schlitten 7 mit rechteckiger Form ist durch eine Führung 6 am
mittleren tragenden Abschnitt 3 für eine Gleitbewegung in ver
tikaler Richtung geführt. Ein oberes Pressengesenk ist an ei
ner unteren Fläche des Schlittens 7 angebracht. Eine Führungs
nut 8 ist sowohl im rechten als auch im linken vorspringenden
Zwischenabschnitt 5 ausgebildet und erstreckt sich horizontal.
Ein Gleitblock 10 ist verschieblich in jeder der Führungsnuten
8 durch eine Lagerplatte 9 aufgenommen. Zwei Rollenkörper 11 sind
drehbar an einem inneren Abschnitt eines jeden des Paares aus
rechtem und linkem Gleitblock 10 angebracht, und eine Kurven
rolle 12 ist drehbar an einem äußeren Abschnitt eines jeden
Gleitblocks 10 angebracht. Eine Verbindungsstange 14 ist dreh
bar oder schwenkbar mit ihrem einen gegabelten Ende an einer
tragenden Welle 13 für jede Kurvenrolle 12 auf eine solche
Weise angebracht, daß die Kurvenrolle 12 im gegabelten Ende
der Verbindungsstange 14 aufgenommen ist. Das andere gegabelte
Ende einer jeden Verbindungsstange 14 ist schwenkbar mit einer
oberen Fläche dem Schlittens 7 durch einen Verbindungszapfen
15 verbunden.
Eine Antriebswelle 16 ist drehbar an der Rückwand des Rahmens
1 durch Lager 17 und 18 gelagert, wobei sich diese Antriebs
welle 16 durch die Rückwand von der Rückseite des Rahmens 1
her zu seiner Vorderseite hin erstreckt. Ein Schwungrad 19 ist
fest am einen Ende der Antriebswelle 16 angebracht und wird
durch einen Motor 20 zur Drehung durch eine Treibscheibe 21,
die fest an der rotierenden Welle des Motors 20 angebracht
ist, und einen Riemen 22 angetrieben, der um die Treibscheibe
21 und das Schwungrad 19 herumgelegt ist. Eie Nockenscheibe 23
ist fest am anderen Endabschnitt der Antriebswelle 16 ange
bracht und weist einen Umfangsrand oder -flansch auf, der an
ihrer äußeren Umfangskante ausgebildet ist und axial nach
vorne und hinten vorsteht. Der Umfangsrand oder -flansch der
Nockenscheibe 23 ist bezüglich der Mitte oder Drehachse der
Nockenscheibe 23 seitensymmetrisch. Die beiden Rollenkörper 11, von
denen jeweils mindestens einer an jedem Gleitblock 10 gelagert ist, ste
hen in ständiger Berührung mit der inneren Umfangsfläche des
Umfangsrands oder -flanschs der Nockenscheibe 23, während die
Kurvenrollen 12, von denen jeweils eine an jedem Gleitblock 10
gelagert ist, in Berührung mit der äußeren Umfangsfläche des
Umfangsrands oder -flanschs der Nockenscheibe 23 gehalten wer
den. Die beiden Rollenkörper 11 und die Kurvenrolle 12, die
entsprechend an jedem Gleitblock 10 gelagert sind, werden in
Übereinstimmung mit der Drehung der Nockenscheibe 23 gedreht,
um die beiden Gleitblöcke 10 rechts und links in Gegenrichtun
gen hin- und herzubewegen, d. h. aufeinander zu und voneinander
weg. Um die beiden Gleitblöcke 10 rechts und links auf symme
trische Weise zu bewegen, ist die Nockenscheibe 23 so ausge
bildet, daß S = 2n (n = 1, 2, 3, 4 . . . ) ist, wobei S die An
zahl von radial vorspringenden Bereichen der Nockenscheibe 23
bedeutet. Wenn beispielsweise n = 1 gewählt ist, dann wird S =
2, und das entspricht einer symmetrischen 180°-Nockenscheibe
23, bei der die Anzahl der vorspringenden Bereiche sowie die
Anzahl der dazwischenliegenden rückspringenden Bereiche 2 ist.
Wenn n = 2 gewählt ist, dann ergibt sich eine symmetri
sche Nockenscheibe 23 in Vierersymmetrie, bei der die Anzahl
von axial vorspringenden Bereichen sowie die Anzahl von axial
rückspringenden Bereichen 4 beträgt, wobei in diesem Fall der
Schwerpunkt der Nockenscheibe stets mit der Drehachse der Noc
kenscheibe zusammenfällt, so daß die Nockenscheibe eine gute
Drehungs-Auswuchtung hat.
Die Positionen des rechten und lin
ken Verbindungszapfens 15 an der oberen Fläche des Schlittens
7, die Positionen der rechten und linken Welle 13 an den
Gleitblöcken 10 und die Position der Drehung der Nockenscheibe
23 sind so bestimmt, daß die Geschwindigkeit am unteren Tot
punkt des Hubes des Schlittens 7 am niedrigsten ist, so daß
eine Art Kniegelenkmechanismus vorgesehen ist.
Die Wirkungsweise der obigen mechanischen Presse ist wie
folgt:
Wenn sich der Motor 20 dreht, so daß seine Drehkraft über die Treibscheibe 21 und den Riemen 22 auf das Schwungrad 19 über tragen wird, wird die Nockenscheibe 23 aus der dargestellten Lage heraus (wo die rückspringenden Bereiche der Nockenscheibe 23 mit den Rollenkörpern 11 und den Kurvenrollen 12 in Ein griff sind) gedreht, so daß der rechte und linke Gleitblock 10 voneinander weg aus der dargestellten Position nach der rech ten bzw. linken symmetrischen Endposition zu bewegt werden. In Übereinstimmung mit dieser Bewegung wird jede Verbindungsstan ge 14 in eine vertikal ausgerichtete Lage bewegt, so daß sie den Schlitten 7 aus dem dargestellten oberen Totpunkt nach unten antreiben. Wenn sich die Nockenscheibe 23 um 90° gedreht hat, so daß die vorspringenden Bereiche der Nockenscheibe 23 die Rollenkörper 11 und die Kurvenrollen 12 erreichen, dann haben die beiden Gleitblöcke 10 ihren größten Abstand vonein ander, und der Schlitten 7 ist am unteren Totpunkt angelangt, wo er ein Werkstück bearbeitet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Preßlast in der Nähe des unteren Totpunktes auf die beiden Verbindungsstangen 14 übertragen und bewirkt, daß der Schlitten 7 nach oben gedrückt wird, und die meisten Kraftkom ponenten der Last, die auf den Schlitten 7 einwirken, werden durch die Lagerplatten 9 unmittelbar auf den Rahmen 1 übertragen, und die verbleibenden Kraftkomponenten sind als eine Last wirksam, welche die Nockenscheibe 23 belastet. Deshalb ist die Last, die an der Nockenscheibe 23 wirksam wird, verringert, und dies fördert wiederum vorteilhafterweise die Sicherheit der Nocken vorrichtung. Im übrigen ist der Schlitten 7 mit den beiden Verbindungsstangen 14 verbunden und bildet somit eine Zwei- Punkt-Presse; deshalb wird selbst dann, wenn das Gesenk einer unausgeglichenen Last unterzogen wird, die Parallelität der Gleitblöcke 10 nicht beeinträchtigt, und somit kann der Schlitten 7 angetrieben werden, ohne gekippt zu werden, und deshalb kann der Preßvorgang mit hoher Genauigkeit durchge führt werden.
Wenn sich der Motor 20 dreht, so daß seine Drehkraft über die Treibscheibe 21 und den Riemen 22 auf das Schwungrad 19 über tragen wird, wird die Nockenscheibe 23 aus der dargestellten Lage heraus (wo die rückspringenden Bereiche der Nockenscheibe 23 mit den Rollenkörpern 11 und den Kurvenrollen 12 in Ein griff sind) gedreht, so daß der rechte und linke Gleitblock 10 voneinander weg aus der dargestellten Position nach der rech ten bzw. linken symmetrischen Endposition zu bewegt werden. In Übereinstimmung mit dieser Bewegung wird jede Verbindungsstan ge 14 in eine vertikal ausgerichtete Lage bewegt, so daß sie den Schlitten 7 aus dem dargestellten oberen Totpunkt nach unten antreiben. Wenn sich die Nockenscheibe 23 um 90° gedreht hat, so daß die vorspringenden Bereiche der Nockenscheibe 23 die Rollenkörper 11 und die Kurvenrollen 12 erreichen, dann haben die beiden Gleitblöcke 10 ihren größten Abstand vonein ander, und der Schlitten 7 ist am unteren Totpunkt angelangt, wo er ein Werkstück bearbeitet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Preßlast in der Nähe des unteren Totpunktes auf die beiden Verbindungsstangen 14 übertragen und bewirkt, daß der Schlitten 7 nach oben gedrückt wird, und die meisten Kraftkom ponenten der Last, die auf den Schlitten 7 einwirken, werden durch die Lagerplatten 9 unmittelbar auf den Rahmen 1 übertragen, und die verbleibenden Kraftkomponenten sind als eine Last wirksam, welche die Nockenscheibe 23 belastet. Deshalb ist die Last, die an der Nockenscheibe 23 wirksam wird, verringert, und dies fördert wiederum vorteilhafterweise die Sicherheit der Nocken vorrichtung. Im übrigen ist der Schlitten 7 mit den beiden Verbindungsstangen 14 verbunden und bildet somit eine Zwei- Punkt-Presse; deshalb wird selbst dann, wenn das Gesenk einer unausgeglichenen Last unterzogen wird, die Parallelität der Gleitblöcke 10 nicht beeinträchtigt, und somit kann der Schlitten 7 angetrieben werden, ohne gekippt zu werden, und deshalb kann der Preßvorgang mit hoher Genauigkeit durchge führt werden.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen ein anderes bevorzugtes Ausführungs
beispiel, das sich vom ersten Ausführungsbeispiel nur dahinge
hend unterscheidet, daß vier Verbindungsstellen zwischen dem
Schlitten 7′ und den Verbindungsstangen 14′ vorgesehen sind.
Mehr im einzelnen ist ein Paar gegabelter Verbindungsab
schnitte 7′a und 7′b sowohl am rechten als auch am linken
Endabschnitt der oberen Oberfläche des Schlittens 7′ ausgebil
det. Zwei Verbindungsabschnitte 14′a und 14′b sind am unteren
Ende einer jeden der beiden Verbindungsstangen 14′ ausgebildet
und sind schwenkbar durch jeweilige Verbindungszapfen 15′a und
15′b mit den Verbindungsabschnitten 7′a bzw. 7′b verbunden.
Der übrige Aufbau ist derselbe wie der des ersten Ausführungs
beispiels, und deshalb wird dessen Erläuterung weggelassen. In
diesem Ausführungsbeispiel ist wegen der Vier-Punkt-Verbin
dungsanordnung der Schlitten 7′ nicht nur daran gehindert,
nach rechts oder links gekippt zu werden, sondern er ist auch
daran gehindert, nach vorne und hinten gekippt zu werden.
Erfindungsgemäß wird eine mechanische Presse er
reicht, die einfach im Aufbau ist, einen kurzen Spannungsweg
hat, der Stoßlast der Presse und einer unausgeglichenen Last
gut widersteht und weniger durch Wärmeeinwirkung beeinträch
tigt wird. Ferner ist wegen der Kniehebelwirkung die Geschwin
digkeit in der Nähe des unteren Totpunktes verringert, und
deshalb liegt eine mechanische Presse vor, die am unteren
Totpunkt hochpräzise ist und Geräusche mindert. Außerdem kön
nen vorteilhafte Wirkungen dahingehend erreicht werden, daß
die Bewegungskurve bzw. der Bewegungsablauf frei gewählt wer
den kann, da als Antriebseinrichtung eine Nockenscheibe be
nutzt ist; daß eine gute Drehungs-Auswuchtung erhalten werden
kann, da die Anzahl von vorspringenden Bereichen der Nocken
scheibe 2 oder ein ganzzahliges Vielfaches von 2 ist; und daß
der Wirkungsgrad des Vorgangs hoch ist, weil ein Nockenmecha
nismus mit Rollenkörpern und Kurvenrollen vorgesehen ist.
Claims (4)
1. Mechanische Presse, umfassend:
- a) einen Schlitten (7, 7′), der in einem Rahmen (1) zu einer vertikalen Gleitbewegung gelagert ist und an seiner unte ren Fläche ein oberes Pressengesenk aufweist,
- b) ein Paar Gleitblöcke (10) am rechten und linken Seitenab schnitt des Rahmens (1), die zu einer nach oben und unten abgestützten horizontalen Gleitbewegung zur Mitte des Rahmens hin und zurück in symmetrischer Weise zu Wechselbewegungen antreibbar sind,
- c) ein paar aus einer rechten und linken Verbindungsstange (14, 14′), die drehbar mit ihren einen Enden jeweils mit einem der beiden Gleitblöcke (10) verbunden sind, während die anderen Enden der beiden Verbindungsstangen (14, 14′) schwenkbar mit dem Schlitten (7, 7′) verbunden sind, und
- d) eine Antriebswelle (16), die drehbar am Rahmen (1) ange bracht und mit einem Drehantrieb (19, 21, 22) verbunden ist,
gekennzeichnet durch
- 1) einen Rollenkörper (11) und eine Kurvenrolle (12), die drehbar an jedem der beiden Gleitblöcke (10) angebracht sind, und
- 2) eine Nockenscheibe (23) mit einem sich axial erstrecken den Umfangsflansch nach Art der Wand eines unrunden Top fes oder eines unrunden Rades mit Felge, welche Nocken scheibe (23) am anderen Endabschnitt der Antriebswelle (16) drehfest angebracht ist, wobei der Umfangsflansch der Nockenscheibe (23) bzw. die Felge zwischen dem Rol lenkörper (11) und der Kurvenrolle (12) jeweils eines je den der beiden Gleitblöcke (10) hindurchverläuft, so daß die beiden Gleitblöcke (10) zu den symmetrischen Wechsel bewegungen angetrieben werden.
2. Mechanische Presse nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das andere Ende einer jeden
der beiden Verbindungsstangen (14′) mit dem Schlitten (7′) je
weils an zwei Punkten verbunden ist (Fig. 5).
3. Mechanische Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anzahl der symmetrisch
bezüglich der Drehachsen und radial vorspringenden Bereiche
des Umfangsflansches der Nockenscheibe (23) ein ganzzahliges
Vielfaches von 2 ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110301 |