EP0749826B1 - Mechanical toggle press - Google Patents
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- EP0749826B1 EP0749826B1 EP96710006A EP96710006A EP0749826B1 EP 0749826 B1 EP0749826 B1 EP 0749826B1 EP 96710006 A EP96710006 A EP 96710006A EP 96710006 A EP96710006 A EP 96710006A EP 0749826 B1 EP0749826 B1 EP 0749826B1
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- toggle joint
- cheeks
- toggle
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- 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
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- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/0029—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing means for adjusting the space between the press slide and the press table, i.e. the shut height
- B30B15/0035—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing means for adjusting the space between the press slide and the press table, i.e. the shut height using an adjustable connection between the press drive means and the press slide
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- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/04—Frames; Guides
- B30B15/041—Guides
Definitions
- the invention relates to a mechanical toggle press with the top arranged drive, which two opposite and angularly synchronous rotatable drive cranks and two associated toggle lever systems has, via which the press ram in the press stand relative to Press table can be raised and lowered, each drive crank attacks the associated knee lever system in the knee joint area and the press ram each having a lower end joint of these toggle lever systems via a fork head and an adjusting spindle height-adjustable connection.
- a toggle press with a two-part press ram in which an inner Plunger performs the actual forming and an outer plunger e.g. to be reshaped Sheet metal is jammed, is also known from US-A 1,993,639. Also here the horizontal forces that occur are first introduced into the press ram, and with eccentric connecting rod forces there is a defined one Emigration movement to one side and to a side berth. This is also not by connecting the outer toggle lever systems by means of a Coupling rod prevented, because this coupling causes only one internal strut of the drive system, which is otherwise completely free in the Press lies.
- toggle presses of this type they are the press ram protruding fork heads of the adjusting spindles mounted in it each in a pot arranged on the press ram led to prevent that coming from the press drive Lateral forces adversely on the in and on the press ram housed actuators for the adjusting spindles can.
- a disadvantage of this known construction is that the interaction of the fork heads of the adjusting spindles with the pots of the press ram caused by the latter tipping forces introduced into the press stand during its working movement become.
- the resulting from the tipping forces of the press ram Stresses on the press stand can at least after one certain operating times his leadership qualities for the press ram affect, if care is not taken to ensure that the Press stamp in the area of its guides for the press ram a significantly strengthened and therefore costly design receives.
- each toggle system has two parallel knee joints has a connecting rod or a common bearing base Have push rod, on which or which on the other hand one of the Drive cranks attacks.
- the common storage base for the section of the toggle system forming the two knee joints Connecting rods or the push rod can be designed as a fork piece both levers coupled with this in a common effective level become. This advantageously results in a relative to completely symmetrical toggle lever system in its middle plane of action, that can take up high damage without damage.
- the invention provides that the coupling of two at a distance cheeks arranged parallel to each other, which on the lower End joint pin of both toggle lever systems near each attack the ends facing away from each other. Apart from this, that this measure facilitates the construction and installation of the paddock , it connects the two toggle lever systems together symmetrical arrangement to their effective level and thereby provides sure that horizontal forces emanating from these are also symmetrical to these planes of action and at the same time in a relatively large area into the stand-fixed ones Guide and support crossbars can be initiated.
- the invention also provides that the adjusting spindles associated actuators on brackets of the press ram rest, which is also a support base for a ram weight compensation system can form, which on a traverse of the Press stand rests and on the one hand at least one rubber bellows support cylinder and on the other hand one in fluid communication with it held pressure expansion tank includes.
- This ram weight compensation system its mode of action is particularly similar to that Air suspensions often used in vehicle construction.
- the mechanical toggle press 1 shown in the drawing has a press stand, for example, in a welded plate construction 2.
- This has two identical designs and one to the other parallel trolleys 3 and 4, each with a window opening 5 and 6 is provided. They are interconnected outer side walls 3 and 4 of the press stand 2 each at least two transverse cheeks 7 and 8, which are close to the upright boundary edges the window sections 5 and 6 are located in extend at right angles to the outer side cheeks 3 and 4.
- the press stand 2 essentially at least in some areas box-shaped design, but in the area of the window cutouts 5 and 6 of the two outer upright cheeks 3 and 4 as well as in the area of window sections of the transverse cheeks 7 and 8 is open.
- the press stand 2 has two additional stand cheeks 9 and 10, which are parallel to the outer upright cheeks 3 and 4 aligned and with these at least above and below through crossbars 47 are connected.
- the clear distance 11 between the two additional stand cheeks 9 and 10 correspond to only one Fraction of the clear distance 12 between the two outer ones Stand cheeks 3 and 4.
- the distances 11 and 12 are preferably to each other in a ratio of about 1: 3, with the installation levels for the additional stand cheeks 9 and 10 symmetrical to the vertical between the two outer upright cheeks 3 and 4
- Main longitudinal median plane 13-13 are arranged like that 2 and 3 of the drawing clearly show.
- window sections 5 and 6 on the outer stand cheeks 3 and 4 and also the additional stand cheeks 9 and 10 of the (not shown) fixed press table mounted can serve the upper part of these window sections 5 and 6 laterally delimiting, vertical edge sections 14 and 15 of the Formation or attachment of vertical guides for a press ram 16, which is relative to the press stand 2 and the therein Mount the press table so that it can be raised and lowered.
- the drive for the press ram 16 is in the press stand 2 above arranged.
- This drive has two opposite and angularly synchronous Drive cranks 17 and rotatably mounted in the press stand 18 on, which are constructed identically and of which the drive crank 17 in Fig. 3 of the drawing can be clearly seen.
- Fig. 3 the Drawing also shows that the bearing 19 for each of the Drive cranks 17 and 18 in the additional stand cheeks 9 and 10 are located. It is advantageous that each of the drive cranks 17 and 18 required only a relatively small overall length and therefore easily manufactured in a dimensionally stable design.
- Each drive crank 17 and 18 works via a connecting rod or a Push rod 20 or 21 with its own toggle lever system 22 or 23 together, which is suspended on the one hand in the press stand 2 and on the other hand attacks on the press ram 16.
- Each of the toggle systems 22 and 23 has an upper lever 24 and a lower lever 25, the upper lever 24 via one forming the upper end joint Bolts 26 in fixed bearings 27 between the additional Stand cheeks 9 and 10 is suspended, as clearly shown in FIG. 2 can be removed.
- the lower lever 25 engages over as lower end joint serving bolt 28 on a clevis 29, the forms the upper end of an adjusting spindle 30, which in turn by an actuator 31 adjustable in height on the press ram 16 connected.
- Each of the toggle lever systems 22 and 23 still have two parallel knee joints, the bolts 32 and 33 a common bearing base in a fork piece 34 of the connecting rod or Have push rod 20 or 21.
- the upper lever 24 engages each Toggle lever system 22 or 23 within the fork piece 34 on the bolt 32 on, while the lever 25 in the fork piece 34 by the bolt 33 is held.
- toggle lever system 22 can be seen from the toggle lever system 22 that this overall to the main vertical longitudinal median plane 13-13 of Press stand 2 is symmetrical and its installation space has between the two additional stand cheeks 9 and 10.
- the small construction width of the toggle lever systems 22 and 23 and their Symmetrical design makes it possible to use both the end joints acting bolts 26 and 28 as well as those acting as knee joints Bolts 32 and 33 each have a relatively short dimension and thus the entire toggle system 22 or 23 to give a high rigidity.
- the peculiarity of the toggle press shown in the drawing 1 is that the two bolts 28 each have a Clevis 29 with the two adjusting spindles 30 coupled lower End joints of both toggle systems 22 and 23 together by a extending normal to the direction of movement of the press ram 16 Coupling 35 are connected, in particular in FIGS. 1 and 2 and 4 and 5 can be seen.
- the ends turned away from each other 36 and 37 of this coupling 35 lie against stationary guide and support beams 38 and 39.
- the guide and support beams 38 and 39 are between the additional stand cheeks 9 and 10 of the press stand 2 arranged and are fixed together by this connected, as is clear from Fig. 5.
- adjusting spindles 30 associated actuators 31 on from the press ram 16 cantilevered consoles 42 rest, preferably through window openings in the transverse cheeks 7 and 8 of the press stand 2 to the outside protrude.
- These brackets 42 can also be a support base form for a ram weight compensation system 43, which on a crossbar 44 rests in the press stand 2 and on the one hand a rubber bellows support cylinder 45 and on the other hand one in Connected surge tank 46 includes.
- This Ram weight compensation system 43 works approximately on the principle the air suspension mainly used in vehicle construction, can thus be different in its operating behavior Coordinate operating conditions.
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Description
Die Erfindung betrifft eine mechanische Kniehebelpresse mit oben angeordnetem Antrieb, welcher zwei gegenläufig und winkelsynchron drehbewegliche Antriebskurbeln und zwei zugehörige Kniehebelsysteme aufweist, über die der Pressenstößel im Pressenständer relativ zum Pressentisch heb- und senkbar aufgehängt ist, wobei jede Antriebskurbel im Kniegelenkbereich am zugehörigen Kniehebelsystem angreift und wobei der Pressenstößel mit je einem unteren Endgelenk jedes dieser Kniehebelsysteme über einen Gabelkopf je einer Stellspindel höhenjustierbar in Verbindung steht.The invention relates to a mechanical toggle press with the top arranged drive, which two opposite and angularly synchronous rotatable drive cranks and two associated toggle lever systems has, via which the press ram in the press stand relative to Press table can be raised and lowered, each drive crank attacks the associated knee lever system in the knee joint area and the press ram each having a lower end joint of these toggle lever systems via a fork head and an adjusting spindle height-adjustable connection.
Die vorgenannten Nachteile liegen auch bei einer durch die US-A 3,524,405 bekanntgewordenen Kniehebelpresse vor. Diese besitzt einen zweiteiligen Stößel und arbeitet ohne Antriebskurbeln. Die Kniehebel werden vielmehr linear mittels Hydraulikzylinder beaufschlagt.The aforementioned disadvantages also lie with one that has become known from US Pat. No. 3,524,405 Toggle press. This has a two-part plunger and works without drive cranks. Rather, the toggle levers become linear by means of Hydraulic cylinder acted on.
Eine Kniehebelpresse mit einem zweiteiligen Pressenstößel, bei dem ein innerer Stößel die eigentliche Umformung durchführt und ein äußerer Stößel ein z.B. umzuformendes Blech klemmt, ist weiterhin aus der US-A 1,993,639 bekannt. Auch hier werden die auftretenden Horizontalkräfte zunächst in den Pressenstößel eingeleitet, und bei außermittigen Kräften der Pleuel kommt es zu einer definierten Auswanderbewegung zu einer Seite hin und zu einem seitlichen Anlegen. Dies wird auch nicht durch eine Verbindung der äußeren Kniehebelsysteme mittels einer Ankopplungsstange verhindert, denn diese Ankopplung bewirkt lediglich eine interne Verstrebung des Antriebssystems, das ansonsten aber völlig frei in der Presse liegt.A toggle press with a two-part press ram, in which an inner Plunger performs the actual forming and an outer plunger e.g. to be reshaped Sheet metal is jammed, is also known from US-A 1,993,639. Also here the horizontal forces that occur are first introduced into the press ram, and with eccentric connecting rod forces there is a defined one Emigration movement to one side and to a side berth. This is also not by connecting the outer toggle lever systems by means of a Coupling rod prevented, because this coupling causes only one internal strut of the drive system, which is otherwise completely free in the Press lies.
Bei bekannten Kniehebelpressen dieser Bauart sind die den Pressenstößel nach oben überragenden Gabelköpfe der darin gelagerten Stellspindeln jeweils in einem auf dem Pressenstößel angeordneten Topf geführt, um zu verhindern, daß sich aus dem Pressenantrieb herrührende Seitenkräfte nachteilig auf die in und am Pressenstößel untergebrachten Stellantriebe für die Stellspindeln auswirken können.In known toggle presses of this type, they are the press ram protruding fork heads of the adjusting spindles mounted in it each in a pot arranged on the press ram led to prevent that coming from the press drive Lateral forces adversely on the in and on the press ram housed actuators for the adjusting spindles can.
Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist jedoch, daß aus dem Zusammenwirken der Gabelköpfe der Stellspindeln mit den Töpfen des Pressenstößels an letzterem Kippkräfte verursacht werden, die während dessen Arbeitsbewegung in den Pressenständer eingeleitet werden. Die aus den Kippkräften des Pressenstößels resultierenden Beanspruchungen des Pressenständers können zumindest nach einer gewissen Betriebszeit seine Führungsqualitäten für den Pressenstößel beeinträchtigen, wenn nicht dafür Sorge getragen wird, daß der Pressenstempel im Bereich seiner Führungen für den Pressenstößel eine erheblich verstärkte und damit kostenaufwendige Ausgestaltung erhält.A disadvantage of this known construction, however, is that the interaction of the fork heads of the adjusting spindles with the pots of the press ram caused by the latter tipping forces introduced into the press stand during its working movement become. The resulting from the tipping forces of the press ram Stresses on the press stand can at least after one certain operating times his leadership qualities for the press ram affect, if care is not taken to ensure that the Press stamp in the area of its guides for the press ram a significantly strengthened and therefore costly design receives.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, an einer mechanischen Kniehebelpresse mit der eingangs angegebenen Merkmalsausstattung möglichst einfache Vorkehrungen zu treffen, die gewährleisten, daß die in der Kniehebelpresse zur Wirkung kommenden Horizontalkräfte nicht erst über den Pressenstößel in den Pressenständer eingehen, sondern vielmehr auf dem kürzesten Wege in diesen eingeleitet werden können und der Pressenstößel ausschließlich die aus dem Preßwerkzeug resultierenden Kräfte aufzunehmen hat.It is the object of the invention on a mechanical toggle press with the features specified at the beginning, if possible simple arrangements to ensure that those in the Toggle presses not only effective horizontal forces enter the press stand via the press ram, but rather can be initiated in the shortest possible way and the press ram only those from the press tool resulting forces has to absorb.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch erreicht,
- daß die die Stellspindeln.tragenden Endgelenke beider Kniehebelsysteme miteinander durch eine sich normal zur Bewegungsrichtung des Pressenstößels erstreckende Koppel in Verbindung stehen,
- daß die voneinander abgewendeten Enden dieser Koppel gegen ständerfeste Führungs- und Stütztraversen anliegen, und
- daß die Führungs- und Stütztraversen sich oberhalb der ebenfalls ständerfesten Stößelführungen parallel zu vertikalen Achsebenen durch die unteren Endgelenke der Kniehebelsysteme erstrecken.
- that the end joints of the two toggle lever systems carrying the adjusting spindles are connected to one another by a coupling which extends normally to the direction of movement of the press ram,
- that the ends of these couplings which face away from one another rest against guide and support beams which are fixed to the stand, and
- that the guide and support crossbars extend above the likewise fixed ram guides parallel to vertical axis planes through the lower end joints of the toggle lever systems.
Da die Koppel mit Abstand oberhalb des Pressenstößels an den die unteren Endgelenke der Kniehebelsysteme aufnehmenden Gabelköpfen der beiden Stellspindeln angreift und unter Sicherung des vorgegebenen Achsabstandes zwischen den unteren Endgelenken der beiden Kniehebelsysteme zwischen den ständerfesten Führungs- und Stütztraversen gehalten ist, kommen über die Stellspindeln auf den Pressenstößel im wesentlichen nur aus dem Antrieb resultierende Vertikalkräfte zur Wirkung. Kippkräfte können deshalb am Pressenstößel nur insoweit entstehen, als sie aus der Anordnung, der Ausbildung und dem Betrieb des zwischen Pressenstößel und Pressentisch eingebauten Preßwerkzeuges resultieren. Man kommt daher mit einer wesentlich vereinfachten und folglich entsprechend kostengünstigen Bauform für den Pressenständer aus.Since the coupling to the die at a distance above the press ram lower end joints of the fork heads receiving the toggle lever systems of the two adjusting spindles and securing the specified Center distance between the lower end joints of the two Knee lever systems between the fixed guide and support beams is held, come via the adjusting spindles on the press ram essentially only vertical forces resulting from the drive to the effect. Tipping forces can therefore only on the press ram insofar as they arise from the arrangement, training and the operation of the built-in between the press ram and the press table Press tool result. One therefore comes with an essential simplified and therefore correspondingly inexpensive design for the press stand.
Bewährt hat sich nach der Erfindung eine Ausbildung der Kniehebelpresse, bei welcher jedes Kniehebelsystem zwei parallele Kniegelenke aufweist, die als gemeinsame Lagerbasis einen Pleuel oder eine Schubstange haben, an welchem bzw. welcher andererseits eine der Antriebskurbeln angreift. Wenn der die gemeinsame Lagerbasis für die beiden Kniegelenke des Kniehebelsystems bildende Abschnitt des Pleuels oder der Schubstange als Gabelstück ausgeführt wird, können beide Hebel mit diesem in einer gemeinsamen Wirkebene gekoppelt werden. Es ergibt sich damit in vorteilhafter Weise ein relativ zu seiner mittleren Wirkebene völlig symmetrisches Kniehebelsystem, das schadlos hohe Beanspruchungen aufnehmen kann.A design of the toggle press has proven itself according to the invention, where each toggle system has two parallel knee joints has a connecting rod or a common bearing base Have push rod, on which or which on the other hand one of the Drive cranks attacks. If the the common storage base for the section of the toggle system forming the two knee joints Connecting rods or the push rod can be designed as a fork piece both levers coupled with this in a common effective level become. This advantageously results in a relative to completely symmetrical toggle lever system in its middle plane of action, that can take up high damage without damage.
Die Erfindung sieht vor, daß auch die Koppel aus zwei im Abstand zueinander parallel angeordneten Wangen besteht, die an den unteren Endgelenkbolzen beider Kniehebelsysteme jeweils in der Nähe von deren voneinander abgewendeten Enden angreifen. Abgesehen davon, daß durch diese Maßnahme Bau und Einbau der Koppel erleichtert werden, verbindet sie die beiden Kniehebelsysteme untereinander in symmetrischer Anordnung zu deren Wirkebene und stellt dadurch sicher, daß von diesen ausgehende Horizontalkräfte auch symmetrisch zu diesen Wirkebenen und dabei relativ großflächig in die ständerfesten Führungs- und Stütztraversen eingeleitet werden können.The invention provides that the coupling of two at a distance cheeks arranged parallel to each other, which on the lower End joint pin of both toggle lever systems near each attack the ends facing away from each other. Apart from this, that this measure facilitates the construction and installation of the paddock , it connects the two toggle lever systems together symmetrical arrangement to their effective level and thereby provides sure that horizontal forces emanating from these are also symmetrical to these planes of action and at the same time in a relatively large area into the stand-fixed ones Guide and support crossbars can be initiated.
Ein wichtiges Ausgestaltungsmerkmal der erfindungsgemäßen Kniehebelpresse besteht auch noch darin, daß der Pressenständer oberhalb des Bewegungsbereichs des Pressenstößels in seinem Inneren zwei zusätzliche Ständerwangen aufweist, deren Abstand voneinander lediglich einem Bruchteil des Abstandes zwischen den dazu parallelen äußeren Ständerwangen entspricht und daß sich in jeder dieser zusätzlichen Ständerwangen sowohl Lager für die Antriebskurbeln als auch Lager für die oberen Endgelenke der Kniehebelsysteme befinden. Es ist hierdurch nämlich nicht nur möglich, verhältnismäßig kurz bauende und damit formsteife Antriebskurbeln in Benutzung zu nehmen, sondern auch die Kniehebelsysteme benötigen zur Ausbildung der Gelenke nur relativ kurze und damit biegesteife Bolzen.An important design feature of the toggle press according to the invention is also that the press stand above the Movement range of the press ram two additional inside Stands cheeks, the distance from each other only a fraction of the distance between the parallel outer ones Stand cheeks corresponds and that each of these additional Stand cheeks both bearings for the drive cranks and bearings for the upper end joints of the toggle lever systems. It is because this not only possible, relatively short and thus to use dimensionally stable drive cranks, but even the toggle lever systems only need to train the joints relatively short and therefore rigid bolts.
Bewährt hat es sich, wenn der Abstand zwischen den beiden zusätzlichen Ständerwangen etwa einem Drittel des Abstandes zwischen den dazu parallelen äußeren Ständerwangen entspricht und dabei einerseits die Länge des Kröpfungsbereichs der Antriebskurbeln eingrenzt sowie andererseits auch für die maximalen Konstruktionsmaße der Koppel bestimmend ist. Es hat sich gezeigt, daß hierdurch bei relativ geringem Ständergewicht eine sehr steife Bauform der gesamten Kniehebelpresse erreicht werden kann.It has proven useful if the distance between the two additional ones Stand cheeks about a third of the distance between the corresponds to parallel outer upright cheeks and on the one hand the length of the offset area of the drive cranks is limited and on the other hand also for the maximum construction dimensions of the Coupling is determining. It has been shown that relatively low stator weight a very rigid design of the entire Toggle press can be reached.
Die Erfindung sieht schließlich auch noch vor, daß die den Stellspindeln zugehörigen Stellantriebe auf Konsolen des Pressenstößels ruhen, die zugleich auch eine Stützbasis für ein Stößelgewicht-Ausgleichssystem bilden können, welches auf einer Traverse des Pressenständers ruht sowie einerseits mindestens einen Gummibalg-Tragzylinder und andererseits einen damit in Strömungsverbindung gehaltenen Druckausgleichsbehälter umfaßt. Dieses Stößelgewicht-Ausgleichssystem ähnelt dabei in seiner Wirkungsweise den besonders im Fahrzeugbau vielfach zum Einsatz gelangenden Luftfederungen.Finally, the invention also provides that the adjusting spindles associated actuators on brackets of the press ram rest, which is also a support base for a ram weight compensation system can form, which on a traverse of the Press stand rests and on the one hand at least one rubber bellows support cylinder and on the other hand one in fluid communication with it held pressure expansion tank includes. This ram weight compensation system its mode of action is particularly similar to that Air suspensions often used in vehicle construction.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung zu sehen. Es zeigen
Figur 1- in einer zumindest teilweise geschnittenen Haupt-Ansichtsdarstellung die für die Erfindung wesentlichen Bau- und Funktionsteile einer mechanischen Kniehebelpresse,
Figur 2- die Kniehebelpresse nach Fig. 1, wobei ihr oberer und ihr unterer Teilbereich im Schnitt entlang der Linie II-II dargestellt ist, während ihr mittlerer Teil eine Ansicht in Pfeilrichtung II entspricht,
Figur 3- eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung der Kniehebelpresse, wobei jedoch deren oberer Bereich in der Schnittebene III-III nach Fig. 1 gezeigt wird,
Figur 4- in einer der Fig. 1 ähnlichen Darstellung lediglich den oberen Teilbereich der Kniehebelpresse, wobei deren linkes Kniehebelsystem in der Strecklage und deren rechts Kniehebelsystem in der Knicklage dargestellt ist, und
Figur 5- einen Horizontalschnitt durch die Kniehebelpresse entlang der Schnittebene V-V in den Fig. 1 und 2.
- Figure 1
- in an at least partially sectioned main view representation, the structural and functional parts of a mechanical toggle press essential for the invention,
- Figure 2
- 1, wherein its upper and its lower part is shown in section along the line II-II, while its middle part corresponds to a view in the direction of arrow II,
- Figure 3
- 2 shows a representation of the toggle press corresponding to FIG. 2, the upper region of which is shown in the sectional plane III-III according to FIG. 1,
- Figure 4
- in a representation similar to FIG. 1, only the upper partial area of the toggle press, the left toggle system of which is shown in the extended position and the right of which toggle system is shown in the bent position, and
- Figure 5
- a horizontal section through the toggle press along the section plane VV in FIGS. 1 and 2.
Die in der Zeichnung dargestellte mechanische Kniehebelpresse 1 hat
einen bspw. in geschweißter Plattenkonstruktion ausgeführten Pressenständer
2. Dieser besitzt zwei baugleich ausgeführte und zueinander
parallele Ständerwagen 3 und 4, deren jede mit einem Fensterausschnitt
5 und 6 versehen ist. Untereinander verbunden sind die
äußeren Seitenwangen 3 und 4 des Pressenständers 2 jeweils durch
mindestens zwei Querwangen 7 und 8, die nahe der aufrechten Begrenzungskanten
der Fensterausschnitte 5 und 6 liegen und sich im
rechten Winkel zu den äußeren Seitenwangen 3 und 4 erstrecken. Durch
die äußeren Seitenwangen 3 und 4 und die Querwangen 7 und 8 erhält
der Pressenständer 2 eine wenigstens bereichsweise im wesentlichen
kastenförmige Bauform, welche aber im Bereich der Fensterausschnitte
5 und 6 der beiden äußeren Ständerwangen 3 und 4 wie auch im Bereich
von Fensterausschnitten der Querwangen 7 und 8 offen ist. In seinem
Inneren weist der Pressenständer 2 zwei zusätzliche Ständerwangen
9 und 10 auf, die parallel zu den äußeren Ständerwangen 3 und 4
ausgerichtet sowie mit diesen zumindest oben und unten durch Querstege
47 verbunden sind. Der lichte Abstand 11 zwischen den beiden
zusätzlichen Ständerwangen 9 und 10 entspricht dabei nur einem
Bruchteil des lichten Abstandes 12 zwischen den beiden äußeren
Ständerwangen 3 und 4. Vorzugsweise stehen die Abstände 11 und 12
zueinander in einem Verhältnis von etwa 1:3, wobei die Einbauebenen
für die zusätzlichen Ständerwangen 9 und 10 symmetrisch zu der
zwischen den beiden äußeren Ständerwangen 3 und 4 gelegenen vertikalen
Haupt-Längsmittelebene 13-13 angeordnet sind, wie das
deutlich die Fig. 2 und 3 der Zeichnung erkennen lassen.The
Während im unteren Teil der Fensterausschnitte 5 und 6 auf den
äußeren Ständerwangen 3 und 4 und auch den zusätzlichen Ständerwangen
9 und 10 der (nicht gezeigte) ortsfeste Pressentisch montiert
werden kann, dienen den oberen Teil dieser Fensterausschnitte 5 und
6 seitlich begrenzende, vertikale Kantenabschnitte 14 und 15 der
Bildung oder Anbringung von Vertikalführungen für einen Pressenstößel
16, welcher relativ zum Pressenständer 2 und dem darin
ortsfest montieren Pressentisch heb- und senkbar angeordnet ist.While in the lower part of
Der Antrieb für den Pressenstößel 16 ist im Pressenständer 2 oben
angeordnet. Dieser Antrieb weist zwei gegenläufig und winkelsynchron
drehbeweglich im Pressenständer gelagerte Antriebskurbeln 17 und
18 auf, die baugleich ausgeführt sind und von denen die Antriebskurbel
17 in Fig. 3 der Zeichnung deutlich zu sehen ist. Fig. 3 der
Zeichnung zeigt dabei auch, daß sich die Lager 19 für jede der
Antriebskurbeln 17 und 18 in den zusätzlichen Ständerwangen 9 und
10 befinden. Vorteilhaft ist dabei, daß jede der Antriebskurbeln
17 und 18 nur eine relativ geringe Baulänge benötigt und sich daher
leicht in einer formsteifen Ausführung herstellen läßt.The drive for the
Jede Antriebskurbel 17 und 18 arbeitet über einen Pleuel oder eine
Schubstange 20 bzw. 21 mit einem eigenen Kniehebelsystem 22 bzw.
23 zusammen, das einerseits im Pressenständer 2 aufgehängt ist und
andererseits am Pressenstößel 16 angreift. Jedes der Kniehebelsysteme
22 und 23 hat dabei einen oberen Hebel 24 und einen unteren Hebel
25, wobei der obere Hebel 24 über einen das obere Endgelenk bildenden
Bolzen 26 in ortsfesten Lagern 27 zwischen den zusätzlichen
Ständerwangen 9 und 10 aufgehängt ist, wie das deutlich der Fig.
2 entnommen werden kann. Der untere Hebel 25 greift über einen als
unteres Endgelenk dienenden Bolzen 28 an einem Gabelkopf 29 an, der
das obere Ende einer Stellspindel 30 bildet, die wiederum durch
einen Stellantrieb 31 höhenjustierbar an den Pressenstößel 16
angeschlossen ist.Each drive crank 17 and 18 works via a connecting rod or a
Zu jedem der Kniehebelsysteme 22 und 23 gehören aber noch zwei
zueinander parallele Kniegelenke, deren Bolzen 32 und 33 eine
gemeinsame Lagerbasis in einem Gabelstück 34 des Pleuels bzw. der
Schubstange 20 oder 21 haben. Dabei greift der obere Hebel 24 jedes
Kniehebelsystems 22 oder 23 innerhalb des Gabelstücks 34 am Bolzen
32 an, während der Hebel 25 im Gabelstück 34 durch den Bolzen 33
gehalten ist.Each of the
Der Fig. 2 läßt sich anhand des Kniehebelsystems 22 entnehmen, daß
dieses insgesamt zur vertikalen Haupt-Längsmittelebene 13-13 des
Pressenständers 2 symmetrisch ausgeführt ist und seinen Einbauraum
zwischen den beiden zusätzlichen Ständerwangen 9 und 10 hat. Die
geringe Konstruktionsbreite der Kniehebelsysteme 22 und 23 und ihre
symmetrische Gestaltung macht es möglich, sowohl die als Endgelenke
wirkenden Bolzen 26 und 28 als auch die als Kniegelenke wirkenden
Bolzen 32 und 33 jeweils relativ kurz zu bemessen und dadurch dem
gesamten Kniehebelsystem 22 bzw. 23 eine hohe Steifigkeit zu verleihen.2 can be seen from the
Die Besonderheit der in der Zeichnung dargestellten Kniehebelpresse
1 liegt darin, daß die beiden Bolzen 28 der jeweils über einen
Gabelkopf 29 mit den beiden Stellspindeln 30 gekuppelten unteren
Endgelenke beider Kniehebelsysteme 22 und 23 miteinander durch eine
sich normal zur Bewegungsrichtung des Pressenstößels 16 erstreckende
Koppel 35 in Verbindung stehen, die insbesondere in den Fig. 1 und
2 sowie 4 und 5 zu sehen ist. Die voneinander abgewendeten Enden
36 und 37 dieser Koppel 35 liegen dabei gegen ortsfeste Führungs-
und Stütztraversen 38 und 39 an. Diese sind oberhalb der von den
vertikalen Kantenabschnitten 14 und 15 der Fensterausschnitte 5 und
6 gebildeten oder getragenen Führungen für den Pressenstößel 16 am
Pressenständer 2 montiert. Die Führungs- und Stütztraversen 38 und
39 sind zwischen den zusätzlichen Ständerwangen 9 und 10 des Pressenständers
2 angeordnet und werden durch diese fest miteinander
verbunden, wie das deutlich aus Fig. 5 hervorgeht.The peculiarity of the toggle press shown in the
Mit Hilfe der Koppel 35 wird nicht nur der Abstand zwischen den
Bolzen 28 der beiden Kniehebelsysteme 22 und 23 ständig konstant
gehalten. Vielmehr wird durch das Zusammenwirken beider Enden 36
und 37 der Koppel 35 mit den ortsfesten Führungs- und Stütztraversen
38 und 39 auch noch gewährleistet, daß während des Betriebs der
Kniehebelpresse 1 aus den Kniehebelsystemen 22 und 23 des Antriebs
resultierende Horizontalkräfte bereits in Höhe der als untere
Endgelenke wirksamen Bolzen 28 abgefangen werden und daher über die
Stellspindeln 30 keine Kippkräfte am Pressenstößel 16 hervorbringen
können. In den Fig. 2 und 5 der Zeichnung ist noch zu sehen, daß
die Koppel 35 aus zwei im Abstand zueinander parallel angeordneten
Wangen 40 und 41 bestehen kann, die an den Bolzen 28 der unteren
Endgelenke beider Kniehebelsysteme 22 und 23 jeweils in der Nähe
von deren voneinander abgewendeten Enden angreifen. Auf halber Länge
können die Wangen 40 und 41 durch ein Distanzstück 48 zusätzlich
miteinander verbunden werden.With the help of the
In den Fig. 2 und 5 ist zu sehen, daß auch die Koppel 35 insgesamt
im Freiraum zwischen den beiden zusätzlichen Ständerwangen 9 und
10 untergebracht ist und deren beide Wangen 40 und 41 zueinander
spiegelbildlich zu beiden Seiten der Haupt-Längsmittelebene 13-13
durch die Kniehebelsysteme 22 und 23 gelegen sind. 2 and 5 that the
Aus Fig. 1 der Zeichnung ist noch ersichtlich, daß die den Stellspindeln
30 zugehörigen Stellantriebe 31 auf vom Pressenstößel 16
auskragenden Konsolen 42 ruhen, die vorzugsweise durch Fensterausschnitte
in den Querwangen 7 und 8 des Pressenständers 2 nach außen
vorstehen. Diese Konsolen 42 können dabei zugleich auch eine Stützbasis
für ein Stößelgewicht-Ausgleichssystem 43 bilden, welches auf
einer Quertraverse 44 im Pressenständer 2 ruht sowie einerseits
einen Gummibalg-Tragzylinder 45 und andererseits einen damit in
Verbindung stehenden Druckausgleichsbehälter 46 umfaßt. Dieses
Stößelgewicht-Ausgleichssystem 43 arbeitet etwa nach dem Prinzip
der hauptsächlich im Fahrzeugbau zum Einsatz gelangenden Luftfederungen,
läßt sich also in seinem Betriebsverhalten auf unterschiedliche
Einsatzbedingungen abstimmen. From Fig. 1 of the drawing it can still be seen that the adjusting
- 11
- mechanische Kniehebelpressemechanical toggle press
- 22nd
- PressenständerPress stand
- 33rd
- äußere Ständerwangeouter column cheek
- 44th
- äußere Ständerwangeouter column cheek
- 55
-
Fensterausschnitt in der äußeren Ständerwange 3Window cutout in the
outer upright 3 - 66
-
Fensterausschnitt in der äußeren Ständerwange 4Window cutout in the
outer upright 4 - 77
- QuerwangeCross cheek
- 88th
- QuerwangeCross cheek
- 99
- zusätzliche Ständerwangeadditional stand cheek
- 1010th
- zusätzliche Ständerwangeadditional stand cheek
- 1111
-
lichter Abstand zwischen den zusätzl.Ständerwangen 9 und 10clear distance between the
additional stand cheeks - 1212th
-
lichter Abstand zwischen den äußeren Ständerwangen 3 und 4clear distance between the
outer side walls - 13-1313-13
- vertikale Haupt-Längsmittelebenevertical main longitudinal median plane
- 1414
-
vertikaler Kantenabschnitt der Fensterausschnitte 5 und 6vertical edge section of
window sections - 1515
-
vertikaler Kantenabschnitt der Fensteraussschnitte 5 und 6vertical edge section of
window cutouts - 1616
- PressenstößelPress ram
- 1717th
- Antriebskurbel (links)Drive crank (left)
- 1818th
- Antriebskurbel (rechts)Drive crank (right)
- 1919th
- Lager der Antriebskurbeln 17 und 18Bearings of the drive cranks 17 and 18
- 2020th
- Pleuel/Schubstange der Antriebskurbel 17Connecting rod / push rod of the drive crank 17
- 2121
- Pleuel/Schubstange der Antriebskurbel 18Connecting rod / push rod of drive crank 18
- 2222
- Kniehebelsystem (links)Toggle lever system (left)
- 2323
- Kniehebelsystem (rechts)Toggle lever system (right)
- 2424th
-
Hebel (oben) der Kniehebelsysteme 22 und 23Lever (top) of
toggle lever systems - 2525th
-
Hebel (unten) der Kniehebelsysteme 22 und 23Lever (below) of
toggle lever systems - 2626
-
Bolzen des oberen Endgelenkes der Kniehebelsysteme 22 und 23Bolt the upper end joint of the
toggle lever systems - 2727
-
ortsfeste Lager der Kniehebelsysteme 22 und 23Fixed bearings of the
toggle systems - 2828
-
Bolzen des unteren Endgelenkes der Kniehebelsysteme 22 und 23Bolt the lower end joint of the
toggle systems - 2929
-
Gabelkopf der Stellspindel 30 Clevis of the adjusting
spindle 30 - 3030th
- StellspindelAdjusting spindle
- 3131
-
Stellantrieb für die Stellspindel 30Actuator for the adjusting
spindle 30 - 3232
- Bolzen (oben) der KniegelenkeBolt (top) of the knee joints
- 3333
- Bolzen (unten der KniegelenkeBolt (below the knee joints
- 3434
-
Gabelstück der Pleuel/Schubstangen 20 und 21Fork of connecting rods /
push rods - 3535
- KoppelPaddock
- 3636
-
Ende (links) der Koppel 35End (left) of
paddock 35 - 3737
-
Ende (rechts) der Koppel 35End (right) of
paddock 35 - 3838
-
Führungs- und Stütztraverse (links) für die Koppel 35Guide and support crossbeam (left) for the
coupling 35 - 3939
-
Führungs- und Stütztraverse (rechts) für die Koppel 35Guide and support crossbeam (right) for the
coupling 35 - 4040
-
Wange der Koppel 35Cheek of
paddock 35 - 4141
-
Wange der Koppel 35Cheek of
paddock 35 - 4242
- Konsole des Stößelgewicht-AusgleichsystemsPlunger weight compensation system console
- 4343
- Stößelgewicht-AusgleichsystemRam weight compensation system
- 4444
-
Quertraverse des Pressenständers 2Crossbar of the
press stand 2 - 4545
-
Gummibalg-Tragzylinder des Stößelgewicht-Ausgleichsystems 43Rubber bellows support cylinder of the ram
weight compensation system 43 - 4646
-
Druckausgleichsbehälter des Stößelgewicht-Ausgleichsystems 43Pressure expansion tank of the ram
weight compensation system 43 - 4747
-
Querstege des Pressenständers 2Crossbars of the
press stand 2 - 4848
-
Distanzstück zwischen den Wangen 40 und 41 der Koppel 35Spacer between the
cheeks coupling 35
Claims (6)
- A toggle joint press (1) with overhead drive, having two drive cranks (17, 18), which can be rotationally moved in opposite directions and in angular synchronization, and two associated toggle joint systems (22, 23), via which the press ram (16) is suspended in the press columns (2) so that it can be raised and lowered relative to the press bedplate, with each drive crank (17 and 18) engaging in the associated toggle joint system (22 and 23) in the region of the toggle joint and with the press ram (16) being connected, so that its height is adjustable, via an adjustment spindle (30) with each lower end joint (28) of each of these toggle joint systems (22 and 23), characterized in thatthe end joints (28) of both toggle joint systems (22 and 23) which bear the adjustment spindle (30) are connected with one another by a coupler (35), which extends perpendicular to the movement direction of the press ram (16),the ends (36 and 37) of this coupler (35) which face away from one another press against guide and support tiebars (38 and 39) fixed to the columns, andthe guide and support tiebars (38 and 39) extend above the ram guides (14 and 15), which are also fixed to the columns, parallel to the vertical axial planes through the lower end joints (28) of the toggle joint systems (22 and 23).
- The mechanical toggle joint press according to claim 1, characterized in that each toggle joint system (22 and 23) has two parallel toggle joints (32 and 33), which have a connecting rod or a slide rod (20 or 21) as a shared bearing base (34), on which each one of the drive cranks (17, or 18) engages on the other side.
- The mechanical toggle joint press according to one of the claims 1 and 2, characterized in that the coupler (35) consists of two cheeks (40 and 41), positioned at a distance and parallel to one another, which engage at the end joint pins (28) of both toggle joint systems (22 and 23), each near the ends facing away from them (Figs. 2 and 5).
- The mechanical toggle joint press according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the press column (2) has, at least above the movement region of the press ram (16), two additional internal column cheeks (9 and 10), whose distance (11) from one another corresponds to only a fraction of the distance (12) between the external column cheeks (3 and 4) parallel to them, and bearings (19) for the drive cranks (17 and 18) and bearings (27) for the upper end joints (26) of the toggle joint systems (22 and 23) are located in each of these additional column cheeks (9 and 10).
- The mechanical toggle drive press according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the distance (11) between the two additional column cheeks (9 and 10) corresponds to approximately a third of the distance (12) between the external column cheeks (3 and 4) parallel to them and, at the same time, delimits the length of the right-angle bend region of the drive cranks (17 and 18) on one hand, and determines the maximum overall dimensions of the coupler (35) on the other hand.
- The mechanical toggle joint press according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the adjustment drive (31) associated with the adjustment spindle (30) rests on brackets (42) of the press ram (16), which simultaneously also form a support base for a ram weight equalization system (43), which rests on a tiebar (44) of the press column (2) and also comprises, on one side, a rubber bellows support cylinder (45) and, on the other side, a pressure equalization reservoir (46).
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-
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-
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