DE8133452U1 - Antrieb eines stoesselschlittens einer presse - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Antrieb eines StößelSchlittens einer Presse.

Stößelschlitten einer Pressen werden üblicherweise von einem Elektromotor angetrieben, der über einen Riementrieb ein Schwungrad antreibt, dem eine Kupplung nachgeschaltet ist. Vom Ausgang der Kupplung wird eine Antriebswelle auf Drehung angetrieben, die Über einen Exzenter den Stößelschlitten betätigt. Derartige bekannte Pressen sind im Betrieb verhältnismäßig laut, wobei die schlagartige, unangenehme Geräuschentwicklung vor allem auf dem schlagartigen Beschleunigen der stillstehenden Masaen beruht.

Auch sind dem Grad an

Untersetzung bei diesen bekannten Pressen Grenzen gesetzt, weil aus räumlichen Gründen das Schwungrad nicht beliebig groß und das Antriebsrad für das Schwungrad nicht beliebig klein gemacht werden kann. Die Antriebsmotoren für diese Pressen sollen daher nicht zu schnell laufen.

Es sind auch Pressen bekannt, bei denen der Stößelschlitten über ein Kniehebelgelenk angetrieben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb eines Stößelschlittens einer Presse vorzuschlagen, der sich durch einen geräuscharmen Betrieb und einen kostengünstigen Aufbau auszeichnet. Auch soll die neuartige Presse hohe Taktzeiten erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung gekeimzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale: einen schnell-

laufenden Elektromotor als Antriebsmotor, der über eine steuerbare KuppDungs-Bremseinheit ein Untersetzungsgetriebe antreibt, das ausgangsseitig einen Exzenterstift auf Drehung antreibt, mit dem über ein sphärisches Gelenklager ein Längsstab eines Kniehebelgelenkes verbunden ist, dessen anderes Ende an einen oberen und an einen unteren Querstab angelenkt ist, von denen der obere Querstab an seinem anderen Ende gehäusefest angelenkt ist und der untere Querstab mit seinem anderen Ende geführt ist und mit dem Stößelschlitten verbunden ist.

Man verwendet somit einen schnellaufenden Elektromotor eis Antriebsmotor, beispielsweise mit einer Frequenz von etwa 3000 Umdrehungen pro Minute. Dieses Drehmoment steht an der Kupplungs-Bremseinheit an, wobei auf ein Schwungrad verzichtet wird. Das Untersetzungsgetriebe untersetzt die Drehzahl etwa im Verhältnis 10 : 1 und treibt seinerseits das beschriebene Kniehebelgelenk an, das sich durch einen Bewegungs- und Kraftverlauf auszeichnet, der besonders gut an die Anforderungen einer Presse angepaßt ist. Die Hubgeschwindigkeit wird nämlich vor Erreichen des unteren Totpunktes fühlbar verlangsamt, so daß das zu bearbeitende Material, beispielsweise beim Prägen oder Stanzen verhältnismäßig langsam der Kraft des Stößelschlittens ausgesetzt wird. Die Fließgeschwindigkeit des betreffenden Materials wird also nicht überschnitten, und das Werkzeug schneidet eher als daß es das Material durchbricht. Dies, und die geringen Massen, sind mit ein Grund für die geringe Geräuschentwicklung der erfindungsgemäßen Presse. Versuche haben gezeigt, daß die Presse Leerlaufschaltgeräusche nach DIN 45635 von unter 70.dB (A) entwickelt. Man verzichtet somit für den Antrieb oewußt auf einen eigenen Schwungrad-Energiespeicher

und macht sich

statt dessen die Tatsache zunutze, daß dip Antriebsenergie vom schnellaufenden Antriebsmotor entwickelt wird, dessen Drehzahl entsprechend untersetzt wird. Ausgangsseitig des Untersetzungsgetriebes steht daher eine ausreichend hohe Kraft zur Betätigung des Stößelschlittens über das Kniehebelgelenk zur Verfügung, so daß man auch mit einem relativ kleinem Antrieb auskommt. Bei der beschriebenen Presse hatte der Antriebsmotor eine Leistungsaufnahme von

0,37 kW bei 300 Hüben pro Minute abtriebsseitig im Dauerbetrieb.

Der radiale Abstand des Exzenterstiftes von seiner Drehachse kann fest oder einstellbar sein. Bei festem radialem Abstand ergibt sich ein fester Hub des Stößelschlittens. Bei einstellbarem radialem Abstand ist der Hub entsprechend einstellbar. Bei festem radialem Abstand wird man diesen entsprechend den Wünschen des jeweiligen Kunden wählen.

Die Lage des oberen Anlenkpunktes des oberen Querstabes des Kniehebelgelenkes relativ zum Rahmen kann ebenfalls fest oder einstellbar sein. Bei fester Lage dieses Anlenkpunktes ist der obere und untere Totpunkt des Schlittenhubes fest. Bei Verstellung des Anlenkpunktes können die beiden Totpunkte, und insbesondere der untere Totpunkt, entsprechend den jeweiligen Anforderungen eingestellt werden. Dies ist für viele Anwendungszwecke vorteilhaft. Bei der erfindungsgemäßen Presse können somit sowohl der Hub wie auch der untere Totpunkt unabhängig voneinander eingestellt werden, sofern dies gewünscht wird.

Für diese Einstellung ist vorzugsweise eine Anzeige vorgesehen.

Zweck der Kupplungs-Bremseinheit ist es, die Presse wahlweise im Einzelhubbetrieb oder Mehrfachhabbetrieb laufen zu lassen. Dies geschieht üblicherweise derart, daß ein Fußschalter vorgesehen ist, bei dessen Betätigung der Stößelachlitten eine Zahl von Hüben ausführt, wenigstens jedoch einen Hub. Um dies zu erreichen, kann am Untersetzungsgetriebe ausgangsseitig ein Impulsgeber (Steuernocke) vorgesehen sein, dessen Ausgang mit der Steuerung der Kupplungs-Bremseinheit verbunden ist. Jedesmal, wenn der Impulsgeber an einem rahmenfesten Geberteil vorbeigeht, wird ein Impuls an die Kupplungs-Bremseinheit abgegeben. Damit wird die Kupplung gelöst und über die dann sofort einfallende Bremse hält der Stößelschlitten, und zwar vorzugsweise im Bereich des oberen Totpunktes.

Derartige Pressen werden üblicherweise mit einem C-P.ahmen ausgerüstet. Diesbezüglich wird es bevorzugt, wenn auf der dem Stößelschlitten abgewandten Seite des C-Rahmens dieser verstärkt ist, um einer Auffederung des gesamten Pressengestells unter Krafteinwirkung entgegenzuwirken, wobei eine Dehnschraube (Zuganker) vorgesehen ist, die die Verlängerungen des Profils zusammenzieht. Man macht sich hierbei die der Dehnschraube innewohnenden elastischen Eigenschaften zunutze, die das Profil vorgespannt halten und dadurch der nachteiligen Öffnung des C-Profils im Betrieb entgegenwirken. Diese Maßnahme kann ohne den vorstehend beschriebenen Antrieb des Stößelschlittens vorgesehen sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 - eine Ansicht der wesentlichen Bauelemente der neuartigen Presse;

Fig. 2 - eine Ansicht in Richtung der Pfeile II-II von Fig. 1 zur Erläuterung der Einstellung des radialen Abstandes des Exzenterstiftes von seiner Drehachse;

Fig. 3 - ein Detail von Fig. 1 zur Erläuterung der Einstellung des oberen Anlenkpunktes des Kniehebelgelenks.

Zunächst sei der grundsätzliche Aufbau der vorstehend erläuterten Teile der neuartigen Presse anhand von Fig. 1 beschrieben. An einem Rahmen 1 ist ein schnelldrehender Elektromotor 2 befestigt. Dieser treibt über einen Keilriemen 3 eine elektrische Kupplungs-Bremseinheit 4. Am Ausgang dieser Einheit ist ein Untersetzungsgetriebe 5 vorgesehen, dessen Drehachse - wie auch die Drehachse der Einheit 4 - bei Pos. 6 angedeutet ist.

In einem vorgegebenen radialen Abstand von dieser Drehachse 6 ist mit dem Ausgang des Getriebes 5 ein Exzenterstift 7 verbunden, über den ein sphärisches Gelenklager 8 geschoben ist. Das Gelenklager ist fest mit einem Ende einer Stange verbunden, die Teil eines Kniehebelgelenks ist. Das Kniehebelgelenk wird ergänzt durch eine untere Querstange 10 und eine obere Querstange 11. Die drei Stangen 9, 10 und sind bei Pos. 12 gelenkig miteinander* verbunden. Die unterste Guerstange 10 ist über ein Gelenk 13 am Rahmen 1 in vertikaler Richtung, d.h. in Richtung des Doppelpfeiles seitlich geführt. Die obere Querstange 11 ist beim gezeigten AusfUhrungsbeispiel am Gelenk 15 am Rahmen angelenkt. Der die Führung des Gelenks 13 übernehmende Schlitten 16 ist identisch mit dem Stößelschlitten.

Im Betrieb treibt der dauernd laufende Motor 2 über den Keilriemen 3 die Einheit 4 an. Ist die Kupplung eingelegt, so wird über den Ausgang der Kupplung das Getriebe 5 angetrieben und über desseni Ausgang untersetzt über den Exzenterstift 7 die Längsstange 9 des Kniehebelgelenks, die in Richtung des Doppelpfeiles 18 hin und her bewegt wird In Fig. 1 sind die beiden Endlagen des Kniehebelgelenks angedeutet, nämlich links die gestreckte Lage und rechts die eingezogene Lage. Weil die obere Querstange am Gelenk 15 festliegt, beschreibt ihr unteres Ende einen Kreisbogen 19. Bei der Hin- und Herbewegung wird daher die Stange 9 verschwenkt, aus welchem Grunde die Verbindung vom Exzenterstift zur Stange 9 über das Kugelgelenk 8 erfolgt. Die Hin- und Herbewegung der Stange 9 in Richtung des Pfeiles 18 wird somit in die vertikale Hin- und Herbewegung in Richtung des Pfeiles 14 des Stößelschlittens umgesetzt, d.h. in eine im wesentlichen sinusförmige Bewegung.

Am ausgangsseitigen Umfang des Getriebes 5 sitzt ein Impulsgeber 20, dem ein Schalter 21 rahmenfest gegenüberliegt. Jedesmal, wenn der Impulsgeber 20 am Schalter 21 vorbeigeht, wird in diesem ein Impuls erzeugt, der der Steuerung der Einheit 4 zugeleitet wird. Die Steuerung kann nun so

eingestellt sein, daß nach einem einzigen Impuls die Kupplung löst und der Antrieb des Stößelschlittens damit stillgesetzt wird (sogenannter Einzelhub), oder bei eingerückter Kupplung wird der Stößelschlitten ständig angetrieben (Dauerhub), wenn nur der Motor 2 läuft.

Der Stößelschlitten kann auch bei stillstehendem Motor Über ein Handrad 22 betätigt werden.

Der Abstand 23 zwischen der Drehachse 6 und dem Exzenterstift 7 kann auch eingestellt werden, wie in Fig. 2 angedeutet. Hierzu ist der Stift 7 in einem Gleitatein 24 gelagert, der in radialer Richtung seinerseits in einer Führung 25 geführt ist. Am Gleitstein greift eine Gewindeschraube 26 an, die von außen betätigt werden kann. Je nach der Einstellung der Schraube wird der Abstand 23 eingestellt.

Bei einer Änderung dieses Abstandes muß auch die Länge der horizontalen Stange 9 entsprechend eingestellt werden. Dies erfolgt über an sich bekannte Mittel, beispielsweise ein gegenläufiges Gewindestück oder eine teleskopartige Ausziehbarkeit der Stange 9.

Die Anlenkung der oberen Querstange 11 am Rahmen über das Gelenk 15 kann in Richtung des Pfeiles 14 ebenfalls eingestellt werden. Eine Möglichkeit hierfür ist in Fig. 3 erläutert. Ein Handrad 27 mit einem Gewindeansatz 28 ist in eine Gewindebohrung 29 im Rahmen 1 eingeschraubt. Der Gewindeansatz hat eine Verlängerung, die mit dem oberen Ende der oberen Querstange 11 verbunden ist. Durch Betätigung des Handrades kann daher also das Gelenk 15 eingestellt werden, und damit die Lage des oberen und unteren Totpunktes des Stößelschlittens. Mit dem Handrad ist eine Anzeige 30 verbunden, so daß die jeweils getroffene Einstellung an einer Skala 31 abgelesen werden kann.

Die Presse hat, wie ersichtlich, ein C-Profil. Dies besteht aus den beiden Flanschen 32 und 33, die durch einen Flansch 34 miteinander verbunden sind. Die beiden Flansche 32, 33 sind hierbei nach innen verlängert. In den Verlängerungen 35 und 36 sind Löcher 37 angebracht, durch die

eine Dehnschraube 38 mit einem Kopf 39 gesteckt ist, auf deren Ende eine Mutter UO aufgeschraubt ist. Durch Anspannen der Dehnschraube kann das C-Profil 32, 33» 3^ vorgespannt werden.

Claims (5)

• ■ Schutzansprüche

1. Antrieb eines StößelSchlittens einer Presse, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

einen Schnellaufenden Elektromotor (2) als Antriebsmotor, der über eine steuerbare Kupplungs-Bremseinheit (4) ein Untersetzungsgebtriebe (5) antreibt, das ausgangsseitig einen Exzenterstift (7) auf Drehung antreibt, mit dem über ein sphärisches Gelenklager (8) ein Längsstab (9) eines Kniehebelgelenks verbunden ist, dessen anderes Ende an einen oberen und an einen unteren Querstab (10, 11) angelenkt ist, von den«n der obere Querstab (11) an seinem anderen Ende gehäusefest angelenkt ist und der untere Querstab (10) mit seinem anderen Ende geführt ist und mit dem Stößelschlitten verbunden ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand (23) des Exzenterstiftes (7) von seiner Drehachse (5) einstellbar ist und daß die Länge des Längsstabes (9) einstellbar ist.

3· Antrieb nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des oberen Anlenkpunktes (15) des oberen Querstabes (11) des Kniehebelgelenkes relativ zum Rahmen (1) einstellbar ist.

Gu/lS mabu-pressen Maschinenfabrik

K. Burkard KG

4. Antrieb nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeige (30, 31) für die Einstellung vorgesehen ist.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1-4 mit einem C-Rahmen für die Presse,

dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Stößelschlitten (17) abgewandten Seite des C-Rahmens dieser zu einem Η-Profil ergänze ist und daß eine Dehnschraube (38) vorgesehen ist, die die Verlängerungen (35, 36) des Profils zusammenzieht.

Der Patentanwalt:

Dr. Ö. Gudel