EP0356564B1 - Mechanische Presse mit einem Doppelpleuelantrieb - Google Patents

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EP0356564B1
EP0356564B1 EP88114345A EP88114345A EP0356564B1 EP 0356564 B1 EP0356564 B1 EP 0356564B1 EP 88114345 A EP88114345 A EP 88114345A EP 88114345 A EP88114345 A EP 88114345A EP 0356564 B1 EP0356564 B1 EP 0356564B1
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EP
European Patent Office
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clutch
press
press according
drive
housing
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EP88114345A
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EP0356564A1 (de
Inventor
Franz Hillingrathner
Berthold Daub
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Grabener Pressensysteme & Co KG GmbH
Original Assignee
Grabener Pressensysteme & Co KG GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/10—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism
    • B30B1/14—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism operated by cams, eccentrics, or cranks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/266—Drive systems for the cam, eccentric or crank axis

Definitions

  • the invention relates to a mechanical press with a double connecting rod drive, which has a drive unit comprising a flywheel, a hydraulic clutch / brake unit provided with a clutch shaft, a planetary gear and a crankshaft.
  • a press of the type mentioned which is known from practice and is not documented in detail in writing has only a single drive unit which is attached to the side of the press and which drives the crankshaft that actuates both connecting rods.
  • the disadvantage here is the long torque path and thus the low torsional rigidity.
  • the one-sided torque introduction and thus the different torsional rigidity at the connecting rod points are also disturbing. In addition, considerable space is required to the side.
  • the invention has for its object to develop a press of the type mentioned in terms of its drive so that it is integrated in the other space of the press and has particularly short torque paths and thus extreme and equilateral rigidity.
  • the solution to this problem according to the invention is that between the two connecting rods, symmetrically to the press center plane, two identical coaxial drive units, apart from their mirror symmetry, are arranged, the coupling shafts of which are combined into a single shaft at their mutually facing shaft ends, and their clutch / brake units of are fed a common central hydraulic fluid supply.
  • the invention is based on the consideration that the symmetrical introduction of torque to and between the connecting rods with compact press dimensions guarantees a synchronous and uniform application of force.
  • the two drive units are preferably housed in a common drive housing. This provides particularly good accessibility, for example for repair and maintenance purposes, if the drive housing is horizontally divided into two housing parts which are clamped together by means of tie rods. If necessary, the drive housing will expediently be formed by the press stand or housing. In the embodiment as a crank and eccentric press, it is easily possible to provide the drive housing formed, for example, by the stand in a cavity of the ram. In terms of design, there are also particularly manageable conditions if the clutch / brake unit has a common clutch housing which carries the flywheels. The hydraulic fluid supply is provided with a non-contact, wear-free labyrinth seal in the coupling housing.
  • the arrangement in which the coupling shafts with their outer ends face in is particularly simple in terms of construction
  • the inner end of the respectively assigned crankshaft is mounted.
  • the planet gears of the planetary gears are expediently mounted on pins which are molded onto the inner cheeks of the crankshafts or are inserted into them.
  • the ring gears of the planetary gear units should be mounted in stationary support rings by means of toothing in a torsionally rigid but radially movable manner.
  • the compactness can be increased if the crankshafts are supported on their two cheeks.
  • the presses shown in the figures are mechanical presses with a double connecting rod drive.
  • the double connecting rod drive is made up of two drive units 1, each of which is constructed from a flywheel 2, a hydraulic clutch / brake unit 4 provided with a clutch shaft 3, a planetary gear 5 and a crankshaft 6. These two drive units 1 are arranged symmetrically to the plane of the press between the two connecting rods 7 and, apart from their mirror symmetry, are constructed identically and are arranged coaxially with one another.
  • the coupling shafts 3 are combined to form a single shaft at their mutually facing shaft ends 8.
  • the clutch / brake units 4 are fed by a common central hydraulic medium feed 9, the details of which can be seen more clearly from FIG. 7.
  • the two drive units 1 are accommodated in a common drive housing 10.
  • the flywheels 2 are driven by a drive motor via connected chain wheels and chains 22, which are guided through slots in the drive housing.
  • this drive housing 10 is horizontally divided into two housing parts which are clamped together by means of tie rods 11.
  • the drive housing 10 is formed by the press stand or housing 12.
  • the drive housing is partially arranged in a cavity of the plunger 13.
  • the clutch / brake units 4 have a common clutch housing 14 which carries the flywheels 2.
  • the hydraulic medium supply 9 is with a non-contact, wear-free labyrinth seal 23 in the clutch housing 14 provided (cf. FIG. 7), ie the introduction of the hydraulic medium into the two hydraulic clutch / brake units 4 from the clutch housing 14 ner into the central part of the clutch shaft 3 takes place through the labyrinth seal 23.
  • the clutch shafts 3 are with their outer end in the inner end facing the each associated crankshaft 6 mounted. Otherwise, the coupling shafts 3 have teeth 15 in the area of their outer ends as sun gears of the planetary gear 5.
  • the planet gears 16 of the planetary gear 5 are mounted on pins 17 which are formed on the inner cheeks 18 of the crankshafts 6 or are inserted into them.
  • the coupling shafts 3 are also supported in these inner cheeks 18.
  • the ring gears 19 of the planetary gears 5 are mounted in fixed support rings 20 by means of toothing in a torsionally rigid but radially movable manner.
  • each a toggle press in which the connecting rods 7 work on toggle 21, which are arranged between the frame and the plunger 13.
  • the double connecting rod drive is arranged at the bottom, in the embodiment according to FIGS. 3 and 4, however, at the top. 5 and 6, on the other hand, is a crank or eccentric press in which the double connecting rod drive is arranged in a cavity of the tappet 13.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mechanische Presse mit einem Doppelpleuelantrieb, der eine Antriebseinheit aus schwungrad, mit einer Kupplungswelle versehener hydraulischer Kupplungs/Bremseinheit, Planetengetriebe und Kurbelwelle aufweist.
  • Eine aus der Praxis bekannte, druckschriftlich nicht näher belegte Presse der genannten Art weist nur eine einzige Antriebseinheit auf, die seitlich an die Presse angesetzt ist und die beide Pleuel betätigende Kurbelwelle antriebt. Nachteilig sind hierbei zunächst der lange Drehmomentenweg und damit die geringe Drehsteifigkeit. Störend sind außerdem die einseitige Drehmomenteneinleitung und damit die unterschiedliche Drehsteifigkeit an den Pleuelstellen. Außerdem wirk erheblicher Bauraum nach der Seite hin beansprucht.
  • Bei einer anderen bekannten mechanischen Presse (US-A-2, 771, 790), bei der für beide Antriebseinheiten nur eine gemeinsame pneumatische Kupplung vorgesehen ist und die Getriebe als einfache Zahnrädergetriebe ausgeführt sind, hat man auch schon oberhalb der Pleuel symmetrish zur Pressenmittelebene zwei bis auf ihre Spiegelsymmetrie identisch aufgebaute Antriebseinheiten vorgesehen, deren Kupplungswellen über die dazwischenliegenden Pleuel zu einer einzigen Welle miteinander vereinigt sind. Ahnlich hat man auch den Aufbau bei einer weiteren bekannten mechanischen Presse (US-A-2, 243, 952) getroffen, bei der jedoch lediglich eine einzige Antriebseinheit mit Kupplungs/Bremseinheit vorgesehen ist, die die beiden einfachen Zahnrädergetriebe an den äußeren Kurbelwellenenden antriebt. Alles das hat die probleme um die eingangs genannte Presse einer Lösung bisher nicht nähergebracht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse der eingangs genannten Art bezüglich ihres Antriebes so weiterzuentwickeln, daß dieser in den übrigen Bauraum der Presse integriert wird und besonders kurze Drehmomentenwege sowie damit extreme und gleichseitige steifigkeit aufweist.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß zwischen den beiden Pleueln symmetrisch zur Pressenmittelebene zwei bis auf ihre Spiegelsymmetrie identisch aufgebaute, zueinander koaxiale Antriebseinheiten angeordnet sind, deren Kupplungswellen an ihren einander zugewandten Wellenenden zu einer einzigen Welle miteinander vereinigt sind und deren Kupplungs/Bremseinheiten von einer gemeinsamen zentralen Hydraulikmittelzuführung gespeist sind.
  • Die Erfindung geht hierbei von der Überlegung aus, daß durch die symmetrische Drehmomenteneinleitung zu und zwischen den Pleuelstellen bei kompakten Pressenabmessungen die Gewähr für einen synchronen und gleichmäßigen Kraftangriff gegeben ist.
  • Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So sind die beiden Antriebseinheiten vorzugsweise in einem gemeinsamen Antriebsgehäuse untergebracht. Dabei ist dann eine besonders gute Zugänglichkeit beispielsweise für Reparatur- und Wartungszwecke gegeben, wenn das Antriebsgehäuse horizontal in zwei Gehäuseteile geteilt ist, die mittels Zuganker miteinander verspannt sind. Das Antriebsgehäuse wird man ggf. zweckmäßigerweise vom Pressenständer oder -gehäuse bilden. In der Ausführungsform als Kurbel- und Exzenterpresse ist es ohne weiteres möglich, das z.B. vom ständer gebildete Antriebsgehäuse in einem Hohlraum des Stößels vorzusehen. In komstruktiver Hinsicht ergeben sich darüber hinaus besonders überschaubare Verhältnisse, wenn die Kupplungs/Bremseinheitan ein gemeinsames Kupplungsgehäuse aufweisen, welches die Schwungräder trägt. Die Hydraulikmittelzuführung ist dabei mit einer berührungslosen, verschleißfreien Labyrinthdichtung im Kupplungsgehäuse versehen. Konstruktiv besonders einfach ist weiterhin die Anordnung, bei der die Kupplungswellen mit ihrem Außenende im zugewandten Innenende der jeweils zugeordneten Kurbelwelle gelagert sind. Das gleiche gilt dann, wenn die Kupplungswellen im Bereich ihrer Außenenden Verzahnungen als Sonnenräder der Planetengetriebe aufweisen. Die Planetenräder der Planetengetriebe sind zweckmäßigerweise auf Zapfen gelagert, die an Innenwangen der Kurbelwellen angeformt oder in diese eingesetzt sind. Zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Getriebebelastung sollten die Hohlräder der Planetengetriebe in ortsfeste Stützringe mittels einer Verzahnung verdrehsteif, aber radial beweglich gelagert sein. Im übrigen läßt sich die Kompaktheit erhöhen, wenn die Kurbelwellen auf ihren beiden Wangen gelagert sind.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1 und 2 Schnitte A-A und B-B durch eine Kniehebelpresse mit Unterantrieb,
    • Fig. 3 und 4 Schnitte C-C und D-D durch eine Kniehebelpresse mit Oberantrieb,
    • Fig. 5 und 6 Schnitte E-E und F-F durch eine Kurbel- bzw. exzenterpresse und
    • Fig. 7 in vergrößerter Darstellung die zugehörige Druckmittelzuführung.
  • Die in den Figuren dargestellten Pressen sind mechanische Pressen mit einem Doppelpleuelantrieb. Der Doppelpleuelantrieb ist aus jeweils zwei Antriebseinheiten 1 aufgebaut, deren jede aus einem Schwungrad 2, einer mit einer Kupplungswelle 3 versehenen hydraulischen Kupplungs/Bremseinheit 4, einem Planetengetriebe 5 und einer Kurbelwelle 6 aufgebaut ist. Diese beiden Antriebseinheiten 1 sind zwischen den beiden Pleueln 7 symmetrisch zur Pressenmittelebene angeordnet und bis auf ihre Spiegelsymmetrie identisch aufgebaut sowie zueinander koaxial angeordnet. Die Kupplungswellen 3 sind an ihren einander zugewandten Wellenenden 8 zu einer einzigen Welle miteinander vereinigt. Die Kupplungs/Bremseinheiten 4 sind von einer gemeinsamen zentralen Hydraulikmittelzuführung 9 gespeist, deren Einzelheiten aus Fig. 7 deutlicher ersichtlich sind.
  • Die beiden Antriebseinheiten 1 sind in einem gemeinsamen Antriebsgehäuse 10 untergebracht. Die Schwungräder 2 werden über verbundene Kettenräder und Ketten 22, die durch Schlitze in das Antriebsgehäuse geführt sind, von einem Antriebsmotor angetrieben. In allen Fällen ist dieses Antriebsgehäuse 10 horizontal in zwei Gehäuseteile geteilt, die mittels Zuganker 11 miteinander verspannt sind. Bei allen Ausführungsformen ist das Antriebsgehäuse 10 vom Pressenständer bzw. -gehäuse 12 gebildet. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 ist das Antriebsgehäuse teilweise in einem Hohlraum des Stöbels 13 angeorgnet.
  • Wie man aus den Fig. 1, 3 und 5 ohne weiteres erkennt, weisen die Kupplungs/Bremseinheiten 4 ein gemeinsames Kupplungsgehäuse 14 auf, welches die Schwungräder 2 trägt. Die Hydraulikmittelzuführung 9 ist mit einer berührungslosen, verschleißfreien Labyrinthdichtung 23 im Kupplungsgehäuse 14 versehen (vgl. Fig. 7), d.h. die Einführung des Hydraulikmittels in die beiden hydraulischen Kupplungs/Bremseinheiten 4 vom Kupplungsgehäuse 14 ner in den Mittelteil der Kupplungswelle 3 erfolgt durch die Labyrinthdichtung 23. Die Kupplungswellen 3 sind mit ihrem Außenende im zugewandten Innenende der jeweils zugeordneten Kurbelwelle 6 gelagert. Im übrigen weisen die Kupplungswellen 3 im Bereich ihrer Außenenden Verzahnungen 15 als Sonnenräder der Planetengetriebe 5 auf. Die Planetenräder 16 der Planetengetriebe 5 sind auf Zapfen 17 gelagert, die an Innenwangen 18 der Kurbelwellen 6 angeformt oder in diese eingesetzt sind. In diesen Innenwangen 18 sind auch die Kupplungswellen 3 gelagert. Die Hohlräder 19 der Planetengetriebe 5 sind in ortsfesten Stützringen 20 mittels einer Verzahnung verdrehsteif, aber radial beweglich gelagert.
  • Bei der Ausführungsform nach den fig. 1 bis 4 handelt es sich jeweils um eine Kniehebelpresse, bei der die Pleuel 7 auf Kniehebel 21 arbeiten, die zwischen Rahmen und Stössel 13 angeordnet sind. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ist der Doppelpleuelantrieb unten angeordnet, bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 dagegen oben. Die Ausführunhsform nach den Fig. 5 und 6 ist dagegen eine Kurbel- bzw. Exzenterpresse, bei der der Doppelpleuelantrieb in einem Hohlraum des Stößels 13 angeordnet ist.

Claims (12)

1. Mechanische Presse mit einem Doppelpleuelantrieb, der eine Antriebseinheit (1) aus Schwungrad (2), mit einer Kupplungswelle (3) versehener hydraulischer Kupplungs/Bremseinheit (4), Planetengetriebe (5) und Kurbelwelle (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Pleueln (7) symmetrisch zur Pressenmittelebene zwei bis auf ihre Spiegelsymmetrie identisch aufgebaute, zueinander koaxiale Antriebseinheiten (1) angeordnet sind, deren Kupplungswellen (3) an ihren einander zugewandten Wellenenden (8) zu einer einzigen Welle miteinander vereinigt sind und deren Kupplungs/Bremseinheiten (4) von einer gemeinsamen zentralen Hydraulikmittelzuführung (9) gespeist sind.
2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebseinheiten (2) in einem gemeinsamen Antriebsgehäuse (10) untergebracht sind.
3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsgehäuse (10) horizontal in zwei Gehäuseteile geteilt ist, die mittels Zuganker (11) miteinander verspannt sind.
4. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsgehäuse (10) vom Pressenständer oder -gehäuse (12) gebildet ist.
5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in der Ausführungsform als Kurbel- oder Exzenterpresse, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsgehäuse (10) in einem hohlraum des Stößels (13) vorgesenen ist.
6. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungs/Bremseinheiten (4) ein gemeinsames Kupplungsgehäuse (14) aufweisen, welches die Schwungräder (2) trägt.
7. Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikmittelzuführung (9) mit einer berührungslosen, verschleißfreien Labyrinthdichtung (23) im Kupplungsgehäuse (14) versehen ist.
8. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungswellen (3) mit ihrem Aussenende im zugewandten Innenende der jeweils zugeordneten Kurbelwelle (6) gelagert sind.
9. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungswellen (3) im Bereich ihrer Außenenden Verzahnungen (15) als Sonnenräder der Planetengetriebe (5) aufweisen.
10. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder (16) der Planetengetriebe (5) auf Zapfen (17) gelagert sind, die an Innenwangen (18) der Kurbelwellen (6) angeformt oder in diese eingesetzt sind.
11. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräder (19) der Planetengetriebe (5) in ortsfesten Stützringen (20) mittels einer Verzahnung verdrehsteif, aber radial beweglich gelagert sind.
12. Presse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbelwellen (6) auf ihren beiden Wangen (18) gelagert sind.
EP88114345A 1988-09-02 1988-09-02 Mechanische Presse mit einem Doppelpleuelantrieb Expired - Lifetime EP0356564B1 (de)

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EP88114345A EP0356564B1 (de) 1988-09-02 1988-09-02 Mechanische Presse mit einem Doppelpleuelantrieb
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