DE623724C

DE623724C -

Info

Publication number: DE623724C
Application number: DENDAT623724D
Authority: DE

Description

Die Größe des Druckes einer Kurbelpresse wird nicht durch die Ausbildung des Antriebes, wie z. B. bei einer hydraulischen Presse, bestimmt, sondern durch den Widerstand, den das Werkstück auf den Preßstößel ausübt. Da der Hub der Presse unveränderlich ist, kann es daher z. B. beim Gesenkschmieden vorkommen, daß infolge Werkstoffüberschusses der Druck bis zum Bruch der Presse anwächst. Vorliegende Erfindung bezweckt nun, die Kurbelpresse bei verschieden großen Abmessungen der Werkstücke bzw. bei einer Übermenge von in das Gesenk eingelegten Werkstoffen vor Bruch zu sichern. Es sind schon Einrichtungen bekannt, welche diese Sicherung dadurch erreichen, daß die Druckstange als Kniehebel ausgebildet wird, so daß beim Überschreiten des Höchstdruckes, die in den meisten Fällen durch Federkraft in ihrer wirksamen Stellung gehaltenen Kniehebel ausknicken und so den Stößelhub verkürzen. Bei diesen bekannten Kniehebeldruckreglern sind verhältnismäßig große Übersetzungen nötig, um die hohen Pressendrücke durch eine möglichst kleine Federkraft ausgleichen zu können. Dabei ist es notwendig, die Kniehebel so stei] zu stellen, daß sie knapp an der Grenze der Selbsthemmung stehen, wodurch die Sicherheit und Empfindlichkeit der Vorrichtung sehr beeinträchtigt wird. Die große Kraftübersetzung bedingt aber einen zweiten noch empfindlicheren Nachteil dieser Vorrichtungen. Sie ergibt eine sehr große Geschwindigkeitsühersetzung, so daß die Fieder und die daran anschließenden Elemente im Augenblick des Beginns der Ausgleichsbewegung eine sehr große Beschleunigung erleiden und daher durch ihre Masse einen Beschleunigungswiderstand ergeben, der um so mehr die Sicherheit und Empfindlichkeit der Vorrichtung herabsetzt, je höher die Geschwindigkeit des Stößels beim Erreichen des Höchstdruckes wird. Bei 'Stößelgeschwindigkeiten, wie sie das Schmieden erfordert, werden die Beschleunigungswiderstände so groß, daß sie wie Schläge wirken und die Kniehebeldruckregler versagen.

Das wesentliche Kennzeichen des Druckreglers nach der Erfindung besteht nun darin, daß die beiden Teile der kniehebelartig ausknickbaren Druckstange durch eine Lamellenreibungskupplung verbunden sind. Dabei wird die Pressung (Reibung) der Lamellen über ein Getriebe einerseits in Abhängigkeit von der Relativlage der beiden Druckstangenteile zueinander und andererseits in Abhängigkeit von der Drehung des Kurbelzapfens gesteuert. Da die Lamellenreibungskupplung für ziemlich hohe Kräfte gebaut werden kann, ist es möglich, mit geringer Druck- -und Geschwindigkeitsübersetzung auszukommen, und die Kniehebelstellung der Druckstange kann weit vor der Selbsthemmungsgrenze stehen. Durch die Steuerung des Lamellenanpreßdruckes erfolgt der Druckausgleich sowie auch die Rück-

führung des. Druckreglers in seine Ursprungslage selbst bei großen Stößelgeschwindigkeiten schwingungsdämpfend und ohne jeden Stoß. Des weiteren gestattet der erfindungsgemäße Druckregler infolge der zwangsläufigen Steuerung des Lamellenanpreßdruckes •nicht nur eine Begrenzung des zulässigen Preßdruckes, sondern auch des zulässigen größten Antriebsdrehmomentes für die Presse. ίο Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsfor-m des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigt die Abb. ι eine Seitenansicht des Preßstößelantriebes, -während die Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie a-b der Abb. 1 wiedergibt, wobei einzelne Teile der Deutlichkeit halber weggelassen sind.

In der Zeichnung bezeichnet 1 die Kurbelwelle und 2 deren Kurbelzapfen, an welchem die Druckstange für den Preßstößel 3 angelenkt ist. Die Druckstange (Pleuelstange) besteht aus zwei untereinander mittels des Bolzens 4 verbundenen Teilen 5, 6, von denen der obere, wie schon erwähnt, mit dem Kurbeizapfen 2 und der untere, aus zwei. Laschen 6^a, 6⁶ bestehende Teil bei 7 mit ..dem Preßstößel 3 gelenkig verbunden ist. Die Teile 5 und 6 weisen Arme 8 und 9 auf, die miteinander durch Lamellen 10 verbunden sind, welche am Bolzen 11 der Arme 8 hängen und zwischen Lamellen 12 einer mit den Armen 9 hei 13 gelenkig verbundenen Tasche

14 eingreifen. Der erforderliche Reibungsdruck zwischen den Lamellen 10 und 12 wird unter Vermittlung einer Druckverteilungsplatte.

15 und zweier schwach federnder Scheiben 16 durch Schraubenspindeln 17 erzeugt, deren Zahnritzel 18 mit einer bei 19 an der Tasche 14 und bei 20 in einem am Bolzen 11 sitzenden Arm geführten Zahnstange 21 kämmen. Die Zahnstange 21 ist bei 22 an den einen Arm eines dreiarmigen Hebels 23 angelenkt, dessen beide andere Arme mit Rollen 24, 25 ausgestattet sind, welche auf den beiden mit der einen Kurbelwange 26 fest verbundenen Kurvenscheiben 27 bzw. 28 laufen. Der Hebel 23 ist bei 29 am Arm 8 des Druckstangenteiles 5 schwenkbar gelagert.

Damit die beiden Druckstangenteile 5, 6 nicht in die Strecklage gelangen können, wodurch der Druckregler infolge Selbsthemmung unwirksam werden würde, sind an den beiden Teilen 5, 6 gegeneinanderwirkende Anschläge 30,31 vorgesehen, welche ein Überschreiten der strichpunktiert angedeuteten Knicklage verhindern.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun folgende: Der Kurbelzapfen 2 befindet sich,

. wie in der Zeichnung dargestellt, in seiner oberen Totlage. Der Reibungsdruck zwischen den Lamellen 10 und 12 ist unter Vermittlung der Federscheiben 16 und der Spindehn 17 auf das dem zulässigen Preßdruck entsprechende Maß eingestellt. Wird nun beim Arbeitshub des Preßstößels der Höchstdruck 6g nicht überschritten, so bewegt sich die Druckstange und der Druckregler als unverändertes Ganzes. Dabei wird allerdings die Zahnstange jedesmal beim Auflaufen der Rollen 24, 25 des Hebels 23 auf den Teil 27° der Kurvenscheibe 27 bzw. den Teil 28« der Kurvenscheibe 28 und beim Ablaufen von diesen Teilen kurzzeitig im Sinne des Pfeiles ρ verschoben und wieder zurückbewegt. Dies bewirkt eine kurzzeitige, vollständige Entlastung der Lamellen, was aber für den Arbeitsgang der Presse ohne Belang ist, da diese Lüftung ungefähr im letzten Teil des Stößelrückganges erfolgt.

Tritt nun beim Arbeitshub des Preßstößels eine Überschreitung des zulässigen Höchstdruckes '.ein, so beginnen die Lamellen 10 gegenüber den Lamellen 12 zu "rutschen, und die Arme 8 und 9 der Druckstangenteile 5, 6 gehen auseinander. Dadurch wird die wirksame Länge der Druckstange verkürzt, und der Druck am Werkstück sinkt. Da aber bei der Bewegung der Lamellen nicht nur der Reibungskoeffizient der Ruhe in den der Bewegung übergeht, sondern auch durch das Auseinandergehen der Arme 8, 9 bzw. durch die dadurch bedingte Verschiebung der Zahnstange 21 gegenüber den Ritzeln 18 diese im Sinne des Lüftens der Spindeln 17 verdreht werden, erfolgt eine rasche, vollständige Druckentlastung. Diese Druckentlastung vollzieht sich aber zufolge des stetigen Verringerns der Lamellenpressung in schwingungsdämpfender, weicher Art.

Beim Rückgang werden sich zunächst die too beiden Druckstangenteile 5, 6 wieder so weit strecken, bis durch das Gegeneinanderbewegen der Arme 8 und 9 bzw. durch die Verschiebung der Zahnstange 21 und Verdrehen der Spindeln 17 die für die Überwindung des Stößelgewichtes bzw. der Stößelreibung erforderliche Lamellenpressung erreicht ist. Auf diese Weise wird der Stößel, welcher ohne Druck am Werkstück ruht, stoßfrei angehoben. Ungefähr in der Hälfte des Rückhubes laufen nun die Rollen 24,25 des Hebels 23 auf die Teile 27° bzw. 28° der Kurvenscheiben 27, 28 auf, wodurch mittels der Zahnstange 21, wie schon früher erwähnt, die Lamellenpressung vollständig aufgehoben wird. Die Druckstangenteile werden sich nun vollständig, d. h. bis zur Anlage der Anschläge 30, 31, strecken. Knapp vor Erreichung der oberen Totlage laufen die Rollen 24, 2 S wieder von den erwähnten Teilen der Kurvenscheiben 27, 28 ab, wodurch die Zahnstange wieder zurückbewegt wird und die dem zu-

628724

lässigen Preßhöchstdruck entsprechende Lamellenpressung herbeiführt. Die Presse steht nun für den neuen Arbeitshub bereit.

Die Größe der Lamellenpressung kann beispielsweise dadurch eingestellt werden, daß die Spindeln 17 von Hand aus gegenüber den Ritzeln 18 verdreht werden. In der Zeichnung ist eine solche Einstellung nicht vorhanden.

Da das Antriebsdrehmoment der Kurbelwelle der Größe nach einen anderen Verlauf zeigt als der Preßhub, muß auch unter Umständen darauf Bedacht genommen werden, daß der Druckregler nicht nur zum Schutz der Presse, sondern auch zum Schutz der Antriebsräder vor Überlastungen dienen soll. So kann z. B. in der Mitte des Arbeitshubes der Preßdruck noch verhältnismäßig niedrig sein, während das Drehmoment infolge des großen Angriffsabstandes des Preßdruckes so groß wird, daß die Zahnräder Schaden nehmen. Um dies zu vermeiden, kann man folgende Vorkehrungen treffen;

Beim dargestellten Ausführungsbeispie] wird die erforderliche Lamellenpressung schon im oberen Totpunkt in voller Größe erzeugt und während des ganzen Arbeitshubes unverändert beibehalten. Um nun auch den Verlauf des Antriebsdrehmomentes zu berücksichtigen, läßt man die Lamellenpressung durch entsprechend flache Übergänge 27* bzw. 28* der Kurventeile 2j^a und 28« allmählich, zunehmen und erst im letzten Teil des Arbeitshubes den erforderlichen Wert erreichen, der dann beibehalten wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Druckregler für Kurbelpressen, eingebaut in. eine kniehebelartig ausknickbare, den Preßstößel und den Kurbelzapfen verbindende Druckstange, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile der Druckstange durch eine Lamellenreibungskupplung verbunden sind.

2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Getriebe die Pressung (Reibung) der Lamellen einerseits in Abhängigkeit von der Relativlage der beiden Druckstangenteile zueinander und andererseits in Abhängigkeit von der Drehung des Kurbelzapfens steuert.

3. Druckregler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Lamellenpressung erzeugende Getriebe aus in einer Lamellentasche (14), in. der der Lamellensatz eines Druckstangenteils angeordnet ist, gelagerten Schraubenspindeln (17), mit diesen verbundenen Ritzeln (18; und einer in diese eingreifende Zahnstange (21) besteht, welche an einen mit dem am Kurbelzapfen angelenkten Druckstangenteil (s) gelenkig verbundenem Steuerhebel (23) angelenkt ist.

4. Druckregler nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (23) für die Zahnstange dreiarmig ausgebildet ist, wobei der eine Arm an der Zahnstange (21) angreift, wahrend die beiden anderen Arme je eine Rolle (24 bzw. 25) aufweisen, die auf zwei mit der Kurbelwelle (1) fest verbundenen Kurvenscheiben (27, 28) laufen.

5. Druckregler nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Kurvenscheiben (27, 28) auf einem Teil (27°, 28**) seines Umfanges so eingezogen bzw. so erweitert ist, daß im letzten Teil des Stößelrückganges durch Verschwenken des Steuerhebels (23) der Zahnstange (21) ein kurzzeitiges Aufheben und darauffolgendes Wiederherstellen der vollen Lamellenpressung erfolgt.

6. Druckregler nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsstellen (27*, 28*) der eingezogenen(27^a) bzw. erweiterten (28«) Randteile der Kurvenscheiben (27, 28) so flach ausgebildet sind, daß erst während des Arbeitshubes die Lamelljenpressung allmählich auf ihren vollen Wert gebracht go wird.

7. Druckregler nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschraubenspindeln (17) unter Vermittlung einer Druckverteilungsplatte (15) iundin dieser angeordneter, schwach federnder Scheiben (16) die Lamellen zusammenpressen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen