DE4430216C2

DE4430216C2 - Mechanische Presse

Info

Publication number: DE4430216C2
Application number: DE4430216A
Authority: DE
Inventors: Heizaburo Kato
Original assignee: Sankyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sankyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2014-08-26
Also published as: IT1266209B1; JP3353959B2; DE4430216A1; ITTO940676A1; KR0157242B1; US5467633A; KR950005527A; JPH0760490A; ITTO940676A0

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.

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

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.