EA021363B1 - Пресс с переключаемой планетарной коробкой передач - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к прессу (1), содержащему раму (3) пресса, ведущий вал (7), ведомый вал (5), планетарную коробку (9) передач, расположенную между ведущим (7) и ведомым валом (5), и подъемный пуансон (11), соединенный с ведомым валом (5) с помощью механизма, преобразующего вращательное движение ведомого вала в возвратно-поступательное движение подъемного пуансона, причем планетарная коробка (9) передач содержит корпус (19) коробки передач, стационарный относительно рамы пресса, центральный вал (21) планетарной передачи, соединенный с ведущим валом (7), водило (27) планетарной передачи, соединенное с ведомым валом (5), и систему (33) коронных шестерен, причем на центральном валу (21) планетарной передачи расположены первая и вторая солнечные шестерни (23, 25), соединенные с центральным валом (21) планетарной передачи без возможности проворота, причем водило (27) планетарной передачи содержит первую планетарную шестерню (29), находящуюся в зацеплении с первой солнечной шестерней (23), и вторую планетарную шестерню (31), находящуюся в зацеплении со второй солнечной шестерней (25), причем система (33) коронных шестерен содержит первую коронную шестерню (35) и вторую коронную шестерню (39), установленные без возможности проворота и с возможностью аксиального перемещения на корпусе (19) коробки передач, причем предусмотрено устройство (43) аксиального перемещения, посредством которого первая и вторая коронные шестерни (35, 39) выполнены с возможностью аксиального перемещения с тем, чтобы для получения первого передаточного отношения понижающей передачи избирательным образом вводить первую коронную шестерню (35) в зацепление с первой планетарной шестерней (29), а для получения второго передаточного отношения понижающей

Description

Изобретение относится к прессу (подъемному прессу или подъемному штампу), например, в виде эксцентрикового пресса или эксцентрикового штамповочного пресса, с рамой пресса, ведущим валом, ведомым валом, выполненным в виде эксцентрикового вала, планетарной коробкой передач, включенной между ведомым и ведущим валами, и с подъемным пуансоном, соединенным с ведомым валом.

Подобный пресс известен, например, из ИЕ 4309785 А1, причем там планетарная коробка передач имеет две ступени включения, для чего с целью получения передаточного отношения 1: 1 коронная шестерня на первой ступени включения без возможности проворота соединяется с водилом планетарной передачи, а для редуцирования передачи, с другой стороны, на второй ступени включения - с корпусом.

Из ΌΕ-Θδ-2123330 известен пресс с планетарной коробкой передач с двумя ступенями включения, причем для получения первого передаточного отношения понижающей передачи на первой ступени включения с корпусом без возможности проворота посредством первого многодискового сцепления соединена первая коронная шестерня и причем для получения второго передаточного отношения понижающей передачи на второй ступени включения с корпусом без возможности проворота посредством второго многодискового сцепления соединена вторая коронная шестерня.

Согласно изобретению создается пресс с простой конструкцией и тем самым с оптимальной по стоимости реализацией, который может быть использован для различных целей.

Соответственно этому согласно изобретению создается пресс с рамой пресса, ведущим валом, ведомым валом, планетарной коробкой передач, установленной между ведущим и ведомым валами, и с подъемным пуансоном, соединенным с ведомым валом, с помощью механизма, преобразующего вращательное движение ведомого вала в возвратно-поступательное движение подъемного пуансона, причем планетарная коробка передач содержит корпус коробки передач, неподвижный относительно рамы пресса, центральный вал планетарной передачи, соединенный с ведущим валом (для привода центрального вала планетарной передачи) и содержащий первую и вторую солнечные шестерни, соединенные без возможности проворота, например, за одно целое, с центральным валом планетарной передачи, соединенное с ведомым валом водило планетарной передачи (для привода ведомого вала) по меньшей мере с одной первой планетарной шестерней, находящейся в зацеплении с первой солнечной шестерней, и по меньшей мере с одной второй планетарной шестерней, находящейся в зацеплении со второй солнечной шестерней, систему коронных шестерен с первой и второй коронными шестернями, установленными без возможности проворота и с возможностью аксиального перемещения на корпусе коробки передач, и устройство аксиального перемещения, посредством которого первая и вторая коронные шестерни могут аксиально перемещаться с тем, чтобы избирательным образом для получения первого передаточного отношения понижающей передачи вводить первую коронную шестерню в зацепление по меньшей мере с одной первой планетарной шестерней, а для получения второго передаточного отношения понижающей передачи вводить вторую коронную шестерню в зацепление по меньшей мере с одной второй планетарной шестерней. Аксиальное направление определено продольным направлением центрального вала планетарной передачи, причем ведущий и ведомый валы проходят, например, параллельно, например, даже соосно, центральному валу планетарной передачи, а система коронных шестерен обеими своими коронными шестернями проходит коаксиально центральному валу планетарной передачи.

Первая и вторая коронные шестерни могут быть выполнены отдельно друг от друга и предусмотрены для совместного или избирательного смещения, причем в последнем случае устройство аксиального перемещения содержит устройство аксиального перемещения, согласованное с соответствующей коронной шестерней, для избирательного движения соответствующей согласованной коронной шестерни.

Согласно одному другому варианту выполнения первая и вторая коронные шестерни выполнены друг с другом за одно целое и таким образом могут совместно аксиально перемещаться. Поэтому при вхождении в зацепление одной из обеих коронных шестерен с соответствующей согласованной по меньшей мере одной планетарной шестерней другая соответствующая коронная шестерня автоматически выходит из зацепления со своей согласованной по меньшей мере одной планетарной шестерней. При этом цельная система коронных шестерен представляет собой блок или комплекс коронных шестерен и имеет форму, например, втулки, например, с кругообразным периметром.

Планетарная коробка передач с обеими коронными шестернями имеет, соответственно, две ступени включения с обоими соответствующими передаточными отношениями понижающей передачи, отличными друг от друга. Тем самым пресс элементарным образом адаптирован к двум типичным случаям применения. Такими случаями применения являются, например, глубокая вытяжка, причем медленное перемещение штампа с повышенным усилием прессования требует большей редукции коробки передач, и, например, высечка деталей, причем более быстрые перемещения штампа с меньшим усилием прессования требуют меньшей редукции. Кроме того, пресс согласно изобретению с точки зрения конструктивного исполнения проще подстраивается под различные цели использования, поскольку для переключения ступеней включения не нужно никаких тормозов или фрикционных сцеплений, которые для подгонки к различным по величине крутящим моментам/усилиям пришлось бы рассчитывать, соответственно, большими по величине. Согласно изобретению передача усилия между подвижными элементами планетарной коробки передач может постоянно осуществляться путем геометрического замыкания, например, зубчатого зацепления или клинового соединения или т.п. Благодаря тому что соответственно этому сис- 1 021363 тема коронных шестерен или, соответственно, (первая и вторая) коронная шестерня, также удерживается без возможности проворота относительно корпуса коробки передач путем геометрического замыкания, например, зацепления зубьев, как то шлицевое или клиновое соединение, устройство аксиального перемещения может рассчитываться независимо от нагрузок, ожидаемых в случае подвижных деталей передачи, и тем самым без относительно строгого соблюдения размеров, поскольку крутящие моменты, действующие на коронные шестерни, воспринимаются соединением с геометрическим замыканием между коронной шестерней и корпусом коробки передач.

Ведомый вал соединен с подъемным пуансоном с помощью механизма, преобразующего вращательное движение ведомого вала в (линейное) подъемное движение подъемного пуансона. Для этого ведомый вал согласно одному варианту выполнения выполнен в качестве эксцентрикового вала, т.е. ведомый вал соединен с подъемным пуансоном посредством эксцентрикового механизма. Однако ведомый вал может быть соединен с подъемным пуансоном с помощью рычажно-коленного или кулачкового механизма.

Согласно одному из вариантов выполнения система коронных шестерен имеет внешний зубчатый венец, который для получения соединения без возможности проворота с корпусом коробки передач находится в контакте с внутренним зубчатым венцом корпуса коробки передач. При этом как при цельном, так и при раздельном выполнении первой и второй коронных шестерен, на первой и на второй коронных шестернях может быть выполнен соответствующий внешний зубчатый венец. При цельном исполнении обеих коронных шестерен внешний зубчатый венец может быть выполнен на произвольном внешнем участке блока/системы коронных шестерен, образованного(ой) обеими коронными шестернями.

Устройство аксиального перемещения может быть устройством линейного перемещения. Кроме того, устройство аксиального перемещения может приводиться в движение, например, электродвигателем. Кроме того, устройство аксиального перемещения может содержать эксцентриковый привод с приводимым в движение, например, эксцентриковой шестерней, шатуном, соединенным с системой коронных шестерен.

Согласно одному из вариантов выполнения устройство перемещения для аксиального перемещения первой и второй коронных шестерен содержит соответствующий пневматически или гидравлически приводимый аксиальный цилиндр с камерой цилиндра, поршнем цилиндра, движущимся в камере цилиндра, и со штоком цилиндра, соединенным с поршнем цилиндра. В случае отделенных друг от друга первой и второй коронных шестерен устройство перемещения может иметь первое и второе устройства для перемещения, согласованные в этом случае с первой и второй коронными шестернями, соответственно, причем соответствующее устройство для перемещения содержит, например, вышеописанный аксиальный цилиндр, причем соответствующий шток цилиндра в этом случае соединен с согласованной коронной шестерней для ее соответствующего аксиального перемещения вместе со штоком цилиндра. При исполнении обеих коронных шестерен за одно целое в принципе достаточно одного единственного такого аксиального цилиндра, шток которого соединен, соответственно, с системой/блоком коронных шестерен, т.е. с коронными шестернями, выполненными за одно целое.

Согласно одному из вариантов выполнения устройство перемещения для аксиального перемещения первой и второй коронных шестерен содержит несколько, например по меньшей мере три или четыре, аксиальных цилиндров, установленных вдоль периферии системы коронных шестерен и пневматически или гидравлически приводимых, с соответствующими камерой цилиндра, поршнем цилиндра, движущимся в камере цилиндра, и штоком цилиндра, соединенным с поршнем цилиндра. При этом снова имеет значение то, что при раздельном исполнении первой и второй коронных шестерен в расчете на каждую первую и вторую коронную шестерню может быть соответственно установлено такое множество аксиальных цилиндров и тем самым устройств для перемещения и что при выполнении первой и второй коронных шестерен за одно целое может быть использовано указанное множество устройств для перемещения или, соответственно, аксиальных цилиндров, исключительно для перемещения комплекса обеих коронных шестерен. Устройства для перемещения, соответственно аксиальные цилиндры, установлены, например, на регулярных угловых расстояниях друг от друга вдоль периферии системы коронных шестерен.

Согласно одному из вариантов выполнения камера соответствующего аксиального цилиндра выполнена в виде втулки, стационарной относительно корпуса коробки передач, причем, например, система коронных шестерен окружена втулкой, по меньшей мере, с частичным перекрытием. Т.е. первая и вторая коронные шестерни радиально снаружи, по меньшей мере, частично окружены втулкой.

Ход штока соответствующего аксиального цилиндра может осуществляться, например, в аксиальном направлении, обращенном от ведущего вала и тем самым в обращенном к ведомому валу. Благодаря этому маховик, установленный, например, на ведущем валу, может быть установлен аксиально ближе к планетарной коробке передач.

Согласно одному из вариантов выполнения устройство перемещения содержит торцевую плиту, которая с одной из торцевых сторон системы коронных шестерен (жестко) соединена с системой коронных шестерен, например, с блоком соответственно, системой коронных шестерен, и на которой установлена аксиально перемещаемая деталь аксиального привода устройства перемещения, так что соответствующая

- 2 021363 коронная шестерня при аксиальном перемещении детали аксиального привода аксиально перемещается вместе с ней. В том случае, если устройство перемещения имеет несколько устройств для перемещения, подобную деталь аксиального перемещения может иметь каждое устройство для перемещения. Соответствующая деталь аксиального перемещения может быть образована, например, штоком соответствующего аксиального цилиндра, причем шток, например своим свободным концевым участком, соединен с торцевой плитой.

Деталь аксиального перемещения может быть выполнена также в виде вышеупомянутого шатуна эксцентрикового привода или в виде ползуна линейного привода.

Торцевая плита установлена, например, с обращенной от ведущего вала и тем самым обращенной к ведомому валу торцевой стороны системы коронных шестерен.

Ниже изобретение поясняется на примерах выполнения со ссылкой на чертежи, на которых фиг. 1 - схематический вид пресса с планетарной коробкой передач согласно одному из вариантов выполнения изобретения;

фиг. 2 - схематический вид планетарной коробки передач пресса на фиг. 1 согласно одному из вариантов выполнения изобретения.

На фиг. 1 схематически изображен вариант выполнения пресса 1, выполненного здесь в виде эксцентрикового пресса или эксцентрикового штампа и содержащего раму пресса или раму 3 машины для прессования, ведомый вал 5, выполненный в виде эксцентрикового вала, ведущий вал 7 и планетарную коробку 9 передач, включенную между ведомым валом 5 и ведущим валом 7. Планетарная коробка 9 передач (на фиг. 1 обрамленная пунктирной линией) на фиг. 2 схематически изображена покомпонентно.

Кроме того, пресс 1 содержит подъемный пуансон 11, соединенный посредством соединительной детали 13, например шатуна, с эксцентриком 15, например кулачком, ведомого вала 5, так что подъемный пуансон 11 при вращении ведомого вала 5 совершает относительно стола 17 пресса, соответственно, матрицы для прессования пресса 1 соответствующее движение подъема (вертикальное возвратнопоступательное движение).

Планетарная коробка 9 передач содержит корпус 19 коробки передач, жестко соединенный с рамой 3 пресса, установленный в корпусе 19 коробки передач с возможностью вращения посредством подшипников качения центральный вал 21 планетарной передачи, соединенный с ведущим валом 7. Между ведущим валом 7 и центральным валом 21 планетарной передачи может быть предусмотрена муфта 22а сцепления; кроме того, на центральном валу 21 планетарной передачи может быть предусмотрен маховик 22Ь с возможностью вращения вместе с центральным валом 21 планетарной передачи. Кроме того, планетарная коробка передач 9 содержит выполненные с ней за одно целое первую и вторую солнечные шестерни 23, 25, которые таким образом соединены с центральным валом 21 планетарной передачи без возможности проворота; установленное в корпусе коробки передач с возможностью вращения водило 27 планетарной передачи с несколькими первыми планетарными шестернями 29, постоянно находящимися в зацеплении с первой солнечной шестерней 23, соответственно, постоянно находящимися в (зубчатом) зацеплении с ней, и с несколькими вторыми планетарными шестернями 31, постоянно находящимися в зацеплении со второй солнечной шестерней 25, соответственно, постоянно находящимися в (зубчатом) зацеплении с ней; систему 33 коронных шестерен с первой коронной шестерней 35 и с выполненной с ней за одно целое в блоке, соответственно, комплексе 37 коронных шестерен второй коронной шестерней 39, установленными без возможности проворота, но с возможностью аксиального перемещения относительно корпуса 19 коробки передач, и с устройством 41 аксиального перемещения, посредством которого первая и вторая шестерни 35, 39 могут совместно аксиально перемещаться относительно корпуса 19 коробки передач с тем, чтобы избирательным образом для получения первого передаточного отношения понижающей передачи (первой ступени включения) вводить первую коронную шестерню 35 в (зубчатое) зацепление с первыми планетарными шестернями 29, а для получения второго передаточного отношения понижающей передачи (второй ступени включения) вводить вторую коронную шестерню 39 в (зубчатое) зацепление со вторыми планетарными шестернями 31.

Устройство 41 аксиального перемещения содержит три устройства 43 для аксиального перемещения (на фиг. 2 изображено только одно), установленных через регулярные угловые расстояния друг от друга вдоль периферии системы 33 коронных шестерен на его торцевой стороне 44 (обращенной от ведомого вала 5). Соответствующее устройство 43 для аксиального перемещения содержит аксиально перемещаемую, например, пневматически, гидравлически или электрически перемещаемую часть 45 аксиального привода, закрепленную на торцевой стороне 44 блока 37 коронных шестерен, например, на (не показанной) торцевой плите, установленной на этой торцевой стороне 44. Согласно одному другому варианту выполнения устройство 45 перемещения и тем самым соответствующее устройство 43 для перемещения установлены на обращенной к ведомому валу 5 стороне, причем часть 45 аксиального привода в этом случае воздействует, соответственно, закреплена на торцевой стороне, противоположной торцевой стороне 44, например, на (не показанную) торцевую плиту, установленную на этой торцевой стороне. Благодаря этому на приводной стороне коробки передач имеется больше места, например, для расположения маховика 22Ь и муфты 22а. Частью 45 аксиального привода может быть, например, шток, соответственно, поршневой шток, пневматического или гидравлического цилиндра. При расположении соот- 3 021363 ветствующего (аксиального) цилиндра на торцевой стороне системы 33 коронных шестерен, обращенной к ведомому валу 5, свободный концевой участок штока (концевой участок штока, указывающий от камеры цилиндра) проходит, например, в направлении ведомого вала 5; т.е. шток/поршневой шток выдвигается в направлении ведомого вала 5 и вдвигается в направлении ведущего вала 7.

Цилиндр своей камерой цилиндра может быть расположен аксиально, проходя во (не показанной) втулке, стационарной относительно корпуса коробки передач, так что шток в своем продольном направлении проходит соответственно аксиально. Втулка расположена, например, вокруг системы 33 коронных шестерен.

Планетарная коробка 9 передач, соответственно, устройство 43 аксиального перемещения соединяется с не показанным устройством управления, которое управляет устройством 43 аксиального перемещения для аксиального перемещения системы 33 коронных шестерен и тем самым для переключения планетарной коробки 9 передач между ее обоими передаточными отношениями понижающей передачи.

Claims (10)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Пресс (1), содержащий раму (3) пресса, ведущий вал (7), ведомый вал (5), планетарную коробку (9) передач, расположенную между ведущим (7) и ведомым валом (5), и подъемный пуансон (11), соединенный с ведомым валом (5) с помощью механизма, преобразующего вращательное движение ведомого вала в возвратно-поступательное движение подъемного пуансона, причем планетарная коробка (9) передач содержит корпус (19) коробки передач, стационарный относительно рамы пресса, центральный вал (21) планетарной передачи, соединенный с ведущим валом (7), водило (27) планетарной передачи, соединенное с ведомым валом (5), и систему (33) коронных шестерен, отличающийся тем, что на центральном валу (21) планетарной передачи расположены первая и вторая солнечные шестерни (23, 25), соединенные с центральным валом (21) планетарной передачи без возможности проворота, причем водило (27) планетарной передачи содержит первую планетарную шестерню (29), находящуюся в зацеплении с первой солнечной шестерней (23), и вторую планетарную шестерню (31), находящуюся в зацеплении со второй солнечной шестерней (25), причем система (33) коронных шестерен содержит первую коронную шестерню (35) и вторую коронную шестерню (39), установленные без возможности проворота и с возможностью аксиального перемещения на корпусе (19) коробки передач, и причем предусмотрено устройство (43) аксиального перемещения, посредством которого первая и вторая коронные шестерни (35, 39) выполнены с возможностью аксиального перемещения с тем, чтобы для получения первого передаточного отношения понижающей передачи избирательным образом вводить первую коронную шестерню (35) в зацепление с первой планетарной шестерней (29), а для получения второго передаточного отношения понижающей передачи вводить вторую коронную шестерню (39) в зацепление со второй планетарной шестерней (31).
2. 2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что первая коронная шестерня (35) и вторая коронная шестерня (39) выполнены как одно целое.
3. 3. Пресс по п.1 или 2, отличающийся тем, что система (33) коронных шестерен имеет внешний зубчатый венец, который для получения соединения с корпусом (19) коробки передач без возможности проворота находится в зацеплении с внутренним зубчатым венцом корпуса (19) коробки передач.
4. 4. Пресс по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что устройство (43) аксиального перемещения для аксиального перемещения первой и второй коронных шестерен (35, 39) содержит соответствующий приводимый пневматически или гидравлически аксиальный цилиндр с камерой цилиндра, поршнем цилиндра, движущимся в камере цилиндра, и со штоком цилиндра, соединенным с поршнем цилиндра.
5. 5. Пресс по п.4, отличающийся тем, что устройство (43) аксиального перемещения для аксиального перемещения первой и второй коронных шестерен (35, 39) содержит несколько, например по меньшей мере три или четыре, установленных вдоль периметра системы (33) коронных шестерен и приводимых пневматически или гидравлически аксиальных цилиндров.
6. 6. Пресс по п.4 или 5, отличающийся тем, что камера соответствующего аксиального цилиндра выполнена во втулке, стационарной относительно корпуса коробки передач, и причем система (33) коронных шестерен окружена втулкой, по меньшей мере, с частичным перекрытием.
7. 7. Пресс по одному из пп.4-6, отличающийся тем, что ход штока соответствующего аксиального цилиндра проходит в аксиальном направлении, обращенном от ведущего вала (7) к ведомому валу (5).
8. 8. Пресс по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что устройство (43) перемещения содержит торцевую плиту, соединенную на торцевой стороне системы (33) коронных шестерен с системой (33) коронных шестерен и на которой установлена аксиально перемещаемая часть (45) аксиального привода устройства (43) перемещения, так что коронные шестерни (35, 39) аксиально перемещаются при аксиальном перемещении части (45) аксиального привода устройства (43) вместе с плитой.
9. 9. Пресс по п.8, отличающийся тем, что торцевая плита установлена на торцевой стороне системы (33) коронных шестерен, обращенной от ведущего вала (7) к ведомому валу (5).
10. 10. Пресс по п.8 или 9, отличающийся тем, что часть (45) аксиального привода образована штоком.