EP2008799A1 - Die cutting press - Google Patents
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- EP2008799A1 EP2008799A1 EP07012661A EP07012661A EP2008799A1 EP 2008799 A1 EP2008799 A1 EP 2008799A1 EP 07012661 A EP07012661 A EP 07012661A EP 07012661 A EP07012661 A EP 07012661A EP 2008799 A1 EP2008799 A1 EP 2008799A1
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- punching press
- press according
- lever
- tension
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- B30B1/02—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 lever mechanism
- B30B1/06—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 lever mechanism operated by cams, eccentrics, or cranks
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- 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
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- 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
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- B30B15/04—Frames; Guides
- B30B15/041—Guides
Definitions
- the present invention relates to a stamping press according to the preamble of patent claim 1.
- this machine concept can no longer meet all requirements, especially since a further increase in the maximum punching frequency precludes a disproportionately increasing component load and, associated therewith, corresponding wear or a correspondingly increasing maintenance intensity.
- the invention relates to a punch press with a fixed platen and with a top of the platen opposite and working against the platen press ram.
- the stationary tool part of a punching tool to be operated with the punch press is supported by the top of the platen, while the moving tool part is carried by the press ram.
- the press ram is driven by tension columns, which preferably serve not only the transmission of the drive forces on the press ram but also the leadership of the press ram, with a arranged below the punch plane drive mechanism such that it performs the required for the punching operation upward and downward movement.
- the drive mechanism has at least one crankshaft with one or more connecting rods arranged on one or more crankpins of the crankshaft, with which a rotational drive movement provided by a drive motor is converted into an intermittent upward and downward movement for the drive of at least one tension column of the press ram can.
- the crankshaft so the drive only serve a train column, the drive of several tension columns or the drive all Switzerlandciclen the punch press.
- each connecting rod is articulated at a first end of a lever or at respective first ends of a plurality of levers, which levers are articulated at their second ends directly or indirectly to the structure of the punch press, for example by means immovably mounted on the housing of the punch press Supporting bolt (directly), or eg via a support assembly attached to the housing of the punch press with a relative to the housing adjustable articulation point for the lever and / or a tab (indirectly).
- the linkage is such that the one or more levers can be swung back and forth around its second end by rotating the crankshaft through the connecting rod.
- the lever or the levers are each connected in an area between the first and the second end hingedly connected to at least one tension column of the punch press, such that the tension column can be moved up and down by swinging the respective lever back and forth.
- This configuration of the stamping press has the advantage that a division of the ram drive forces results, whereby the bearing load of the crankshaft is significantly reduced, which in turn is beneficial to a long service life of the press (low wear) and high precision even at high punching frequencies.
- the vertical position of the articulation point of the respective lever on the structure of the punch press is adjustable, preferably during operation of the press. This results in the advantage that an adjustment of the ram height is possible, with advantage also during operation.
- This setting is preferably carried out in each case by means of a threaded spindle, with advantage in each case by means of a threaded spindle driving servomotor.
- Such solutions are tried and tested, cost-effective and safe, because form-fitting, and also allow automated adjustment / adjustment of the articulation point via a controller.
- the punch press has a plurality of such levers, at the first ends of which the crank shaft remote end of a connecting rod is articulated and which are each hinged at its second end directly or indirectly to the structure of the punch press, such that the respective lever when rotating the crankshaft through the connecting rod to its second End is pivoted around back and forth, and which are each connected in an area between its first and its second end articulated preferably with exactly one, the respective lever associated tension column of the punch press, such that this tension column when swinging back and forth of the lever upwards - and is moved down.
- the punch press is designed such that the vertical positions of the articulation points of the second ends of the lever groups or independently adjustable.
- stamping presses have the advantage that the plunger can be kept substantially parallel in an eccentric load by a specifically different setting of the vertical positions of the articulation points of the lever.
- the lever or the levers are each at the second end via a tab indirectly hinged to the structure of the punch press.
- the lever or the levers are each connected in the region between the first and the second end via a tab with the tension column.
- stamping press there is in each case a guide, by means of which the end remote from the crankshaft of the respective connecting rod is guided vertically, such that its articulation point for the lever or levers is movable exclusively in the vertical direction. This results in a horizontal determination of this articulation point, which simplifies the articulation of two mirror-inverted opposite lever on a common connecting rod.
- crankshaft distal end of the respective connecting rod forms a common point of articulation with the first ends of two opposing, seen in crankshaft longitudinal direction mirror image arranged lever, which preferably each seen in the crankshaft longitudinal direction in a mirror image with exactly one, the respective lever associated Buchcher are connected.
- the at least one crankshaft runs in the longitudinal direction of the punching press, ie in the direction of passage of the same, wherein it is preferred that exactly one crankshaft extending in the longitudinal direction is present for driving all the tension columns.
- this has exactly four tension columns, which are each arranged at the corners of the plunger. In this way, a maximum tilting rigidity of the plunger can be achieved both in the longitudinal direction and transversely thereto.
- the punch press has exactly one extending in the longitudinal direction crankshaft for driving all the tension columns and this crankshaft is arranged centrally along the longitudinal axis of the punch press, such that there is a symmetrical arrangement with respect to the tension columns.
- crankshaft distal end of the respective connecting rod is articulated in a common point of articulation at the first ends of two opposing, seen in the crankshaft longitudinal direction mirror image lever, which is preferably viewed in the crankshaft longitudinal direction in a mirror image with exactly one, associated with the respective lever train column, and that the crankshaft has exactly two crank pins, which are preferably arranged in each case in the region of one end of the crankshaft and at least on the side facing away from the respective shaft end of this crank pin associated, preferably designed as a rolling bearing radial bearing of the crankshaft flanked.
- Such a structure has the advantage that an arrangement of the crank pin at the longitudinal position of the tension columns is possible, so that any bending moments generated by bearing forces in the press structure in the longitudinal direction can be avoided.
- crank pin are each flanked on both sides by a respective crank pin, preferably designed as a rolling bearing radial bearing of the crankshaft, so that an introduction of bending moments in the crankshaft is substantially avoided.
- the Crankshaft in the region between the radial bearings, which are each arranged on the side facing away from the shaft end of the respective crank pin is designed as a hollow shaft.
- crankshaft be constructed, i. composite shaft is formed, in such a way that the part formed as a hollow shaft is formed as a separate component from the crank pin.
- the crankshaft be constructed, i. composite shaft is formed, in such a way that the part formed as a hollow shaft is formed as a separate component from the crank pin.
- crankshaft is designed such that the lifting height of its crank pin is adjustable. It is further preferred that the crankshaft has crankpins, which are each formed by an eccentric and a rotatably mounted on this eccentric bushing, such that by turning the eccentric bushing on the eccentric different lifting heights of the crankshaft are adjustable. This results in the advantage of the adjustability of the lifting height.
- eccentrics and eccentric bushes of the respective crankpins are in certain positions with each other with locking means, preferably with a locking pin, lockable to define a certain stroke height of the crankshaft, then adjustment to specific, precisely defined values is possible in a simple manner.
- crankshaft is in the region between those radial bearings, which are each arranged on the side facing away from the shaft end of the respective crank pin, designed as a hollow shaft, which is preferred, it is further preferred that the locking means are releasable via a central release mechanism which extends through the interior of the hollow shaft formed as part of the crankshaft extends.
- the crankshaft is mounted in radial bearings, wherein exactly one of the radial bearings of the crankshaft designed as a fixed bearing for receiving the forces acting on the crankshaft axial forces.
- the crankshaft is mounted in radial bearings, which are each assigned to one of the crankpins and crankpins are each stored in a separate housing part, which is each connected to a central, the platen bearing or forming housing part, preferably by screwing.
- the basic structure of the punch press can be made up of several smaller, modular components, which enables savings in storage and manufacturing costs.
- FIGS. 1 to 4 The basic structure of an inventive punch press is from the FIGS. 1 to 4 which has a cross-section ( Fig. 1 ), a longitudinal section ( Fig. 2 ), Horizontal sections through one of the machine housings ( Fig. 4 ) of the punch press, as well as a plan view of the punch press with the press ram removed ( Fig. 3 ).
- the basic structure of the punch press consists of two machine housings 15, 15b, and a cross member 15a with a clamping plate 23, which are connected to each other by means of screws 15d.
- a press ram 1 is arranged, which is rigidly connected to four each arranged at its outer corners tension columns 2.
- Each two of the tension columns 2 are respectively associated with one of the two machine casings 15, 15b, which also contain the drive mechanism described below for the respective tension columns 2, and are mounted vertically displaceably in guides 3 in these, wherein the guides 3 are installed in guide supports 4, at the same time form parts of the housing cover 4 of the respective machine housing 15, 15b.
- the press center facing the ends of the lever 7 are connected by a common connecting rod with a connecting rod 8.
- the upper end of the connecting rod 8 performs in operation a lifting movement and is guided with two sliders 21 in linear guides 22, such that the connecting rod can perform only a vertical movement.
- the eccentric bush 9 By rotating the eccentric bush 9 relative to the eccentric 10, the resulting total eccentricity of the crank pin 9, 10 can be changed, which corresponds to a change in the stroke of the crankshafts 9, 10, 29 and thus also a changed stroke of the punch press.
- the punch press can be set to a number of well-defined lift heights by different relative angular positions between the eccentric bushing 9 and the eccentric 10 can be fixed positively with a locking pin 32.
- the locking pin 32 can be unlocked with a release mechanism 31 for Hubcicn and then rotate the eccentric 10 relative to the eccentric bushing 9, while the latter 9 with a latch 25 which is inserted with a latch piston 26 is temporarily secured against rotation.
- the crankshaft 9, 10, 29 consists of the two respective crank pins 9, 10 arranged on the end side thereof and a hollow shaft 29, which connects the crank pins 9, 10 to one another and is protected by a cover (15c). It is with three movable bearings 30 and a fixed bearing 33 in the machine housings 15, 15b stored.
- the release mechanisms 31 are connected to one another via a coupling shaft 28 running in the center of the hollow shaft 29 and can thus be actuated together from the side of the stamping press which has the fixed bearing 33.
- the drive assemblies 27 such as brake, clutch and flywheel with the crankshaft 9, 10, 29 are arranged.
- a mass balance lever 16 In order to realize a balance of the moving masses, in each case, in addition to the tab 6, the front end of a mass balance lever 16 is hinged to each pin 6a.
- the center of this lever 16 is rotatably supported in a bolt fixed to the housing.
- the rear end of the lever 16 is pivotally connected to a counterweight 14 and drives this in operation in the opposite direction of the plunger 1.
- the mass forces in the stroke direction are compensated in this way.
- push rods 11 are present, which are arranged on the underside of the respective connecting rod 8 and via levers 13 drive the counterweights 14 in the opposite direction of the connecting rod 8, to compensate for the horizontal dynamic forces.
- Fig. 3 shows a plan view of the punch press with removed press ram 1.
- the four tension columns 2 are shown in section.
- an adjusting 35 with a servo motor 34 for the adjustment and possibly control of the ram height available.
- This servo geared motor unit 34, 35 drives for adjustment via a worm 36 to the worm wheel 18, which is an integral part of the threaded spindle 19.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stanzpresse gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The present invention relates to a stamping press according to the preamble of
Für die industrielle Herstellung von anspruchsvollen Stanzteilen haben sich in der Praxis Stanzpressen mit einem unterhalb der Stanzebene angeordneten und über Zugsäulen mit dem Pressenstössel verbundenen Antriebsmechanismus als besonders geeignet erwiesen, da sich mit solchen Stanzpressen, insbesondere bei Ausführungen, bei denen der Pressenstössel an jeder seiner vier äusseren Ecken mit einer Zugsäule verbunden ist, eine höchstmögliche Kippsteifigkeit sowohl in Durchlaufrichtung als auch rechtwinklig dazu erreichen lässt. Als Beispiel für eine solche Presse sei der Stanzautomat vom Typ BSTA 60 der Firma Bruderer AG, CH-Frasnacht, erwähnt, von dem seit 1965 mehr als 1100 Stück gebaut wurden. Bei dieser Stanzpresse werden jeweils zwei der vier Zugsäulen über einen gemeinsamen Kurbeltrieb angetrieben, indem das kurbelwellenferne Ende des Pleuels des Kurbeltriebs direkt an einem die beiden Zugsäulen starr verbindenden Joch angelenkt ist.For the industrial production of sophisticated stamping parts punching presses with a arranged below the punching plane and connected via tension columns with the press ram drive mechanism have proven to be particularly suitable because with such punch presses, especially in versions in which the press ram at each of its four outer corners is connected to a tension column, a maximum tilting stiffness both in the direction of passage and at right angles to achieve. As an example of such a press is the punching machine type BSTA 60 from Bruderer AG, CH-Frasnacht, mentioned, from which since 1965 more than 1100 pieces were built. In this punch press each two of the four tension columns are driven by a common crank mechanism by the crank shaft remote end of the connecting rod of the crank mechanism is articulated directly to a yoke rigidly connecting the two tension columns.
Angesichts der immer höher werdenden Anforderungen an die Stanzfrequenz und die Stanzpräzision kann dieses Maschinenkonzept heute nicht mehr allen Anforderungen gerecht werden, zumal einer weiteren Steigerung der maximalen Stanzfrequenz eine überproportional zunehmende Bauteilbelastung und damit einhergehend ein entsprechender Verschleiss bzw. eine entsprechend zunehmende Wartungsintensität entgegenstehen.In view of the ever-increasing demands on the punching frequency and the punching precision, this machine concept can no longer meet all requirements, especially since a further increase in the maximum punching frequency precludes a disproportionately increasing component load and, associated therewith, corresponding wear or a correspondingly increasing maintenance intensity.
Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Mehrstufenpresse zur Verfügung zu stellen, welche die zuvor erwähnten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist oder diese zumindest teilweise vermeidet.It is therefore the object to provide a multi-stage press available, which does not have the aforementioned disadvantages of the prior art, or at least partially avoids.
Diese Aufgabe wird durch die Mehrstufenpresse gemäss Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the multi-stage press according to
Demgemäss betrifft die Erfindung eine Stanzpresse mit einer feststehenden Aufspannplatte und mit einem der Oberseite der Aufspannplatte gegenüberliegenden und gegen die Aufspannplatte arbeitenden Pressenstössel. Für den Betrieb der Stanzpresse wird der feststehende Werkzeugteil eines mit der Stanzpresse zu betreibenden Stanzwerkzeugs von der Oberseite der Aufspannplatte getragen, während der bewegte Werkzeugteil vom Pressenstössel getragen wird. Der Pressenstössel ist über Zugsäulen, welche bevorzugterweise nicht nur der Übertragung der Antriebskräfte auf den Pressenstössel sondern zusätzlich auch der Führung des Pressenstössels dienen, mit einem unterhalb der Stanzebene angeordneten Antriebsmechanismus antreibbar, derart, dass er die für den Stanzbetrieb erforderliche Aufwärts- und Abwärtsbewegung vollführt. Hierzu weist der Antriebsmechanismus mindestens eine Kurbelwelle mit einem oder mehreren, auf einem oder mehreren Kurbelzapfen der Kurbelwelle angeordneten Pleuel auf, mit denen eine durch einen Antriebsmotor bereitgestellte rotatorische Antriebsbewegung in eine intermittierende Aufwärts- und Abwärtsbewegung für den Antrieb von zumindest einer Zugsäule des Pressenstössels umgewandelt werden kann. Je nach Bauart kann die Kurbelwelle also dem Antrieb lediglich einer Zugsäule, dem Antrieb mehrerer Zugsäulen oder dem Antrieb aller Zugsäulen der Stanzpresse dienen.Accordingly, the invention relates to a punch press with a fixed platen and with a top of the platen opposite and working against the platen press ram. For the operation of the punch press the stationary tool part of a punching tool to be operated with the punch press is supported by the top of the platen, while the moving tool part is carried by the press ram. The press ram is driven by tension columns, which preferably serve not only the transmission of the drive forces on the press ram but also the leadership of the press ram, with a arranged below the punch plane drive mechanism such that it performs the required for the punching operation upward and downward movement. For this purpose, the drive mechanism has at least one crankshaft with one or more connecting rods arranged on one or more crankpins of the crankshaft, with which a rotational drive movement provided by a drive motor is converted into an intermittent upward and downward movement for the drive of at least one tension column of the press ram can. Depending on the design, the crankshaft so the drive only serve a train column, the drive of several tension columns or the drive all Zugsäulen the punch press.
Erfindungsgemäss ist dabei jeweils das kurbelwellenferne Ende jedes Pleuels an einem ersten Ende eines Hebels oder an jeweiligen ersten Enden mehrerer Hebel angelenkt, welche Hebel an ihren zweiten Enden direkt oder indirekt an der Struktur der Stanzpresse angelenkt sind, z.B. mittels eines am Gehäuse der Stanzpresse unbeweglich gelagerten Tragbolzens (direkt), oder z.B. über eine am Gehäuse der Stanzpresse befestigte Traganordnung mit einem gegenüber dem Gehäuse verstellbaren Anlenkungspunkt für den Hebel und/oder über eine Lasche (indirekt). Dabei ist die Anlenkung derartig, dass der oder die Hebel durch ein Rotieren der Kurbelwelle durch das Pleuel um ihr zweites Ende herum hin- und hergeschwenkt werden können. Weiter ist der Hebel bzw. sind die Hebel jeweils in einem Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende gelenkig mit mindestens einer Zugsäule der Stanzpresse verbunden, derartig, dass die Zugsäule durch Hin- und Herschwenken des jeweiligen Hebels aufwärts- und abwärts bewegt werden kann.According to the invention, in each case the end remote from the crankshaft of each connecting rod is articulated at a first end of a lever or at respective first ends of a plurality of levers, which levers are articulated at their second ends directly or indirectly to the structure of the punch press, for example by means immovably mounted on the housing of the punch press Supporting bolt (directly), or eg via a support assembly attached to the housing of the punch press with a relative to the housing adjustable articulation point for the lever and / or a tab (indirectly). The linkage is such that the one or more levers can be swung back and forth around its second end by rotating the crankshaft through the connecting rod. Further, the lever or the levers are each connected in an area between the first and the second end hingedly connected to at least one tension column of the punch press, such that the tension column can be moved up and down by swinging the respective lever back and forth.
Durch diese Ausgestaltung der Stanzpresse ergibt sich der Vorteil, dass eine Aufteilung der Stösselantriebskräfte resultiert, wodurch die Lagerbelastung der Kurbelwelle deutlich reduziert wird, was wiederum einer hohen Lebensdauer der Presse (geringer Verschleiss) und einer hohen Präzision auch bei hohen Stanzfrequenzen zuträglich ist.This configuration of the stamping press has the advantage that a division of the ram drive forces results, whereby the bearing load of the crankshaft is significantly reduced, which in turn is beneficial to a long service life of the press (low wear) and high precision even at high punching frequencies.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Stanzpresse ist die vertikale Position des Anlenkungspunktes des jeweiligen Hebels an der Struktur der Stanzpresse verstellbar, und zwar bevorzugterweise während dem Betrieb der Presse. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Einstellung der Stösselhöhe möglich wird, und zwar mit Vorteil auch während dem Betrieb.In a preferred embodiment of the stamping press, the vertical position of the articulation point of the respective lever on the structure of the punch press is adjustable, preferably during operation of the press. This results in the advantage that an adjustment of the ram height is possible, with advantage also during operation.
Dieses Einstellen erfolgt bevorzugterweise jeweils mittels einer Gewindespindel, und zwar mit Vorteil jeweils mittels eines die Gewindespindel antreibenden Stellmotors. Derartige Lösungen sind erprobt, kostengünstig und sicher, weil formschlüssig, und erlauben zudem eine automatisierte Einstellung/Verstellung des Anlenkungspunktes über eine Steuerung.This setting is preferably carried out in each case by means of a threaded spindle, with advantage in each case by means of a threaded spindle driving servomotor. Such solutions are tried and tested, cost-effective and safe, because form-fitting, and also allow automated adjustment / adjustment of the articulation point via a controller.
Weiter ist es bei beiden zuvor erwähnten Ausführungsformen der Stanzpresse bevorzugt, dass die Stanzpresse mehrere solcher Hebel aufweist, an deren ersten Enden jeweils das kurbelwellenferne Ende eines Pleuels angelenkt ist und welche jeweils an ihrem zweiten Ende direkt oder indirekt an der Struktur der Stanzpresse angelenkt sind, derart, dass der jeweilige Hebel beim Rotieren der Kurbelwelle durch das Pleuel um sein zweites Ende herum hin- und hergeschwenkt wird, und welche jeweils in einem Bereich zwischen ihrem ersten und ihrem zweiten Ende gelenkig mit bevorzugterweise genau einer, dem jeweiligen Hebel zugeordneten Zugsäule der Stanzpresse verbunden sind, derart, dass diese Zugsäule beim Hin- und Herschwenken des Hebels aufwärts- und abwärts bewegt wird. Dabei ist die Stanzpresse derartig ausgestaltet, dass die vertikalen Positionen der Anlenkungspunkte der zweiten Enden der Hebel gruppenweise oder unabhängig voneinander einstellbar sind. Derartige Stanzpressen weisen den Vorteil auf, dass der Stössel bei exzentrischer Last durch ein gezielt unterschiedliches Einstellen der vertikalen Positionen der Anlenkungspunkte der Hebel im wesentlichen parallel gehalten werden kann.Further, it is preferred in both aforementioned embodiments of the punch press that the punch press has a plurality of such levers, at the first ends of which the crank shaft remote end of a connecting rod is articulated and which are each hinged at its second end directly or indirectly to the structure of the punch press, such that the respective lever when rotating the crankshaft through the connecting rod to its second End is pivoted around back and forth, and which are each connected in an area between its first and its second end articulated preferably with exactly one, the respective lever associated tension column of the punch press, such that this tension column when swinging back and forth of the lever upwards - and is moved down. Here, the punch press is designed such that the vertical positions of the articulation points of the second ends of the lever groups or independently adjustable. Such stamping presses have the advantage that the plunger can be kept substantially parallel in an eccentric load by a specifically different setting of the vertical positions of the articulation points of the lever.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Stanzpresse ist der Hebel bzw. sind die Hebel jeweils am zweiten Ende über eine Lasche indirekt an der Struktur der Stanzpresse angelenkt. Hierdurch ergibt sich eine horizontale Beweglichkeit der Hebel mit dem zusätzlichen Vorteil, dass im wesentlichen nur vertikale Kräfte über diesen Anlenkpunkt auf die Struktur übertragen werden können, so dass eine Biegebeanspruchung der den Anlenkungspunkt bildenden Bauteile im wesentlichen vermieden wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Anlenkungspunkt von einer verstellbaren Traganordnung gebildet wird, z.B. von einer Gewindespindel, mit der die vertikale Position des Anlenkungspunktes verstellbar ist.In a further preferred embodiment of the stamping press, the lever or the levers are each at the second end via a tab indirectly hinged to the structure of the punch press. This results in a horizontal mobility of the lever with the additional advantage that essentially only vertical forces can be transmitted via this articulation point to the structure, so that a bending stress of the articulation point-forming components is substantially avoided. This is particularly advantageous when the point of articulation is formed by an adjustable support arrangement, e.g. from a threaded spindle with which the vertical position of the articulation point is adjustable.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Stanzpresse ist der Hebel oder sind die Hebel jeweils im Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende über eine Lasche mit der Zugsäule verbunden.In yet another preferred embodiment of the stamping press, the lever or the levers are each connected in the region between the first and the second end via a tab with the tension column.
Hierdurch ergibt sich eine horizontale Beweglichkeit mit dem zusätzlichen Vorteil, dass im wesentlichen nur vertikale Kräfte über diesen Anlenkpunkt übertragen werden können, so dass eine nennenswerte Biegebeanspruchung der Zugsäule im wesentlichen ausgeschlossen werden kann.This results in a horizontal mobility with the additional advantage that essentially only vertical forces can be transmitted via this articulation point, so that a significant bending stress of the tension column can be substantially excluded.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Stanzpresse ist jeweils eine Führung vorhanden, mittels welcher das kurbelwellenferne Ende des jeweiligen Pleuels vertikal geführt ist, derart, dass dessen Anlenkungspunkt für den bzw. die Hebel ausschliesslich in vertikaler Richtung bewegbar ist. Hieraus resultiert eine horizontale Festlegung dieses Anlenkpunktes, was die Anlenkung zweier sich spiegelbildlich gegenüberliegender Hebel an einem gemeinsamen Pleuel vereinfacht.In yet another preferred embodiment of the stamping press, there is in each case a guide, by means of which the end remote from the crankshaft of the respective connecting rod is guided vertically, such that its articulation point for the lever or levers is movable exclusively in the vertical direction. This results in a horizontal determination of this articulation point, which simplifies the articulation of two mirror-inverted opposite lever on a common connecting rod.
Entsprechend ist es bei der zuvor erwähnten Ausführungsform bevorzugt, dass das kurbelwellenferne Ende des jeweiligen Pleuels einen gemeinsamen Anlenkpunkt mit den ersten Enden zweier sich gegenüberliegender, in Kurbelwellenlängsrichtung gesehen spiegelbildlich angeordneter Hebel bildet, welche bevorzugterweise jeweils in Kurbelwellenlängsrichtung gesehen in spiegelbildlicher Weise mit genau einer, dem jeweiligen Hebel zugeordneten Zugsäule verbunden sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer kompakten Bauweise und eines zwangssynchronen Antriebs zweier Zugsäulen.Accordingly, it is preferred in the aforementioned embodiment that the crankshaft distal end of the respective connecting rod forms a common point of articulation with the first ends of two opposing, seen in crankshaft longitudinal direction mirror image arranged lever, which preferably each seen in the crankshaft longitudinal direction in a mirror image with exactly one, the respective lever associated Zugsäule are connected. This results in the advantage of a compact design and a zwangsssynchronen drive two Zugsäulen.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Stanzpresse verläuft die mindestens eine Kurbelwelle in Längsrichtung der Stanzpresse, also in Durchlaufrichtung derselben, wobei es bevorzugt ist, dass genau eine in Längsrichtung verlaufende Kurbelwelle zum Antrieb sämtlicher Zugsäulen vorhanden ist. Hierdurch lässt sich auf einfache und kostengünstige Weise eine erfindungsgemässe Stanzpresse realisieren, bei der alle Zugsäulen zwangssynchronisiert sind.In yet another preferred embodiment of the stamping press, the at least one crankshaft runs in the longitudinal direction of the punching press, ie in the direction of passage of the same, wherein it is preferred that exactly one crankshaft extending in the longitudinal direction is present for driving all the tension columns. As a result, an inventive punch press can be realized in a simple and cost-effective manner, in which all tension columns are forcibly synchronized.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Stanzpresse weist diese genau vier Zugsäulen auf, welche jeweils an den Ecken des Stössels angeordnet sind. Hierdurch lässt sich eine maximale Kippsteifigkeit des Stössels sowohl in Längsrichtung als auch quer dazu erreichen.In yet another preferred embodiment of the punch press this has exactly four tension columns, which are each arranged at the corners of the plunger. In this way, a maximum tilting rigidity of the plunger can be achieved both in the longitudinal direction and transversely thereto.
Dabei ist es bevorzugt, dass die Stanzpresse genau eine in Längsrichtung verlaufende Kurbelwelle zum Antrieb sämtlicher Zugsäulen aufweist und diese Kurbelwelle zentral entlang der Längsachse der Stanzpresse angeordnet ist, derart, dass sich bezüglich der Zugsäulen eine symmetrische Anordnung ergibt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer symmetrischen Kräfteverteilung in der gesamten Pressenanordnung, wodurch sich eine maximale Parallelität von Aufspannplatte und Stössel auch unter Last erreichen lässt.It is preferred that the punch press has exactly one extending in the longitudinal direction crankshaft for driving all the tension columns and this crankshaft is arranged centrally along the longitudinal axis of the punch press, such that there is a symmetrical arrangement with respect to the tension columns. This results in the advantage of a symmetrical distribution of forces in the entire press arrangement, whereby a maximum parallelism of platen and plunger can be achieved even under load.
Bei der zuvor erwähnten Ausführungsform ist es weiter bevorzugt, dass das kurbelwellenferne Ende des jeweiligen Pleuels in einem gemeinsamen Anlenkpunkt an den ersten Enden zweier sich gegenüberliegender, in Kurbelwellenlängsrichtung gesehen spiegelbildlicher Hebel angelenkt ist, welche bevorzugterweise jeweils in Kurbelwellenlängsrichtung gesehen in spiegelbildlicher Weise mit genau einer, dem jeweiligen Hebel zugeordneten Zugsäule verbunden sind, und dass die Kurbelwelle genau zwei Kurbelzapfen aufweist, welche bevorzugterweise jeweils im Bereich eines Endes der Kurbelwelle angeordnet sind und zumindest auf der dem jeweiligen Wellenende abgewandten Seite von einem diesem Kurbelzapfen zugeordneten, bevorzugterweise als Wälzlager ausgebildeten Radiallager der Kurbelwelle flankiert sind. Ein derartiger Aufbau weist den Vorteil auf, dass eine Anordnung der Kurbelzapfen an der Längsposition der Zugsäulen möglich wird, so dass etwaige durch Lagerkräfte erzeugte Biegemomente in der Pressenstruktur in Längsrichtung vermieden werden können.In the aforementioned embodiment, it is further preferred that the crankshaft distal end of the respective connecting rod is articulated in a common point of articulation at the first ends of two opposing, seen in the crankshaft longitudinal direction mirror image lever, which is preferably viewed in the crankshaft longitudinal direction in a mirror image with exactly one, associated with the respective lever train column, and that the crankshaft has exactly two crank pins, which are preferably arranged in each case in the region of one end of the crankshaft and at least on the side facing away from the respective shaft end of this crank pin associated, preferably designed as a rolling bearing radial bearing of the crankshaft flanked. Such a structure has the advantage that an arrangement of the crank pin at the longitudinal position of the tension columns is possible, so that any bending moments generated by bearing forces in the press structure in the longitudinal direction can be avoided.
Dabei ist es weiter vorteilhaft, dass die Kurbelzapfen jeweils beidseitig von einem dem jeweiligen Kurbelzapfen zugeordneten, bevorzugterweise als Wälzlager ausgebildeten Radiallager der Kurbelwelle flankiert sind, so dass auch eine Einleitung von Biegemomenten in die Kurbelwelle im wesentlichen vermieden wird.It is further advantageous that the crank pin are each flanked on both sides by a respective crank pin, preferably designed as a rolling bearing radial bearing of the crankshaft, so that an introduction of bending moments in the crankshaft is substantially avoided.
Weiter ist es bei den beiden zuvor erwähnten Ausführungsformen der Stanzpresse bevorzugt, dass die Kurbelwelle im Bereich zwischen den Radiallagern, welche jeweils auf der dem Wellenende abgewandten Seite des jeweiligen Kurbelzapfens angeordnet sind, als Hohlwelle ausgebildet ist. Hierdurch kann das rotatorische Trägheitsmoment der Kurbelwelle relativ klein gehalten werden, bei gleichzeitig guter rotatorischer Steifigkeit derselben.Further, in the two aforementioned embodiments of the punch press, it is preferable that the Crankshaft in the region between the radial bearings, which are each arranged on the side facing away from the shaft end of the respective crank pin, is designed as a hollow shaft. As a result, the rotational moment of inertia of the crankshaft can be kept relatively small, with good rotational rigidity at the same time.
Dabei ist es weiter bevorzugt, dass die Kurbelwelle als gebaute, d.h. zusammengesetzte Welle ausgebildet ist, und zwar derart, dass der als Hohlwelle ausgebildete Teil als von den Kurbelzapfen separates Bauteil ausgebildet ist. Hierdurch wird eine separate Fertigung kleinerer Bauteile möglich und es können verschiedenste Kurbelwellen aus einigen wenigen Bauteilen gebildet werden (Modularität), so dass sich Fertigungs- und Lagerhaltungskosten senken lassen.It is further preferred that the crankshaft be constructed, i. composite shaft is formed, in such a way that the part formed as a hollow shaft is formed as a separate component from the crank pin. As a result, a separate production of smaller components is possible and it can be a variety of crankshafts from a few components are formed (modularity), so that can reduce manufacturing and storage costs.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Stanzpresse ist die Kurbelwelle derartig ausgebildet, dass die Hubhöhe ihrer Kurbelzapfen einstellbar ist. Dabei ist es weiter bevorzugt, dass die Kurbelwelle Kurbelzapfen aufweist, welche jeweils durch einen Exzenter und eine auf diesem drehbar angeordnete Exzenterbüchse gebildet sind, derart, dass durch Verdrehen der Exzenterbüchse auf dem Exzenter unterschiedliche Hubhöhen der Kurbelwelle einstellbar sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil der Einstellbarkeit der Hubhöhe.In yet another preferred embodiment of the stamping press, the crankshaft is designed such that the lifting height of its crank pin is adjustable. It is further preferred that the crankshaft has crankpins, which are each formed by an eccentric and a rotatably mounted on this eccentric bushing, such that by turning the eccentric bushing on the eccentric different lifting heights of the crankshaft are adjustable. This results in the advantage of the adjustability of the lifting height.
Sind dabei die Exzenter und Exzenterbüchsen der jeweiligen Kurbelzapfen in bestimmten Positionen zueinander mit Arretierungsmitteln, bevorzugterweise mit einem Arretierbolzen, arretierbar zur Festlegung einer bestimmten Hubhöhe der Kurbelwelle, so ist auf einfache Weise eine Einstellung auf bestimmte, genau definierte Werte möglich.If the eccentrics and eccentric bushes of the respective crankpins are in certain positions with each other with locking means, preferably with a locking pin, lockable to define a certain stroke height of the crankshaft, then adjustment to specific, precisely defined values is possible in a simple manner.
Ist bei der zuvor erwähnten Ausführungsform die Kurbelwelle im Bereich zwischen denjenigen Radiallagern, welche jeweils auf der dem Wellenende abgewandten Seite des jeweiligen Kurbelzapfens angeordnet sind, als Hohlwelle ausgebildet, was bevorzugt ist, so ist es weiter bevorzugt, dass die Arretierungsmittel über einen zentralen Lösemechanismus lösbar sind, welcher sich durch den Innenraum des als Hohlwelle ausgebildeten Teils der Kurbelwelle erstreckt. Diese Bauweise ermöglicht einen einfachen Aufbau bei einfacher Entriegelbarkeit und damit verbunden einfacher Umstellbarkeit der Maschine auf andere Hubhöhen.In the aforementioned embodiment, if the crankshaft is in the region between those radial bearings, which are each arranged on the side facing away from the shaft end of the respective crank pin, designed as a hollow shaft, which is preferred, it is further preferred that the locking means are releasable via a central release mechanism which extends through the interior of the hollow shaft formed as part of the crankshaft extends. This design allows a simple design with easier unlockability and thus easier Umstellbarkeit the machine to other lifting heights.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Stanzpresse ist die Kurbelwelle in Radiallagern gelagert, wobei genau eines der Radiallager der Kurbelwelle als Festlager ausgebildet, zur Aufnahme der auf die Kurbelwelle wirkenden axialen Kräfte. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Kurbelwelle eine definierte axiale Lagerung aufweist, im Gegensatz zu der sonst üblichen "fliegenden" Lagerung.In yet another preferred embodiment of the stamping press, the crankshaft is mounted in radial bearings, wherein exactly one of the radial bearings of the crankshaft designed as a fixed bearing for receiving the forces acting on the crankshaft axial forces. This results in the advantage that the crankshaft has a defined axial bearing, in contrast to the usual "flying" storage.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Stanzpresse ist die Kurbelwelle in Radiallagern gelagert, welche jeweils einem der Kurbelzapfen zugeordnet sind und je Kurbelzapfen in einem separaten Gehäuseteil gelagert sind, welches jeweils mit einem zentralen, die Aufspannplatte tragenden bzw. bildenden Gehäuseteil verbunden ist, bevorzugterweise durch Verschrauben. Hierdurch kann die Grundstruktur der Stanzpresse aus mehreren kleineren, modularen Bauteilen aufgebaut werden, was Einsparungen bei den Lagerhaltungs- und Fertigungskosten ermöglicht.In yet another preferred embodiment of the stamping press, the crankshaft is mounted in radial bearings, which are each assigned to one of the crankpins and crankpins are each stored in a separate housing part, which is each connected to a central, the platen bearing or forming housing part, preferably by screwing. As a result, the basic structure of the punch press can be made up of several smaller, modular components, which enables savings in storage and manufacturing costs.
Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
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Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Stanzpresse entlang der Linie A-A inFig. 2 ; -
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Stanzpresse entlang der Linie B-B inFig. 1 ; -
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Stanzpresse aus den undFiguren 12 bei entferntem Pressenstössel; -
Fig. 4 zwei Horizontalschnitte durch eines der beiden Maschinengehäuse der Stanzpresse aus den mit verschiedenen Varianten von Spindelantrieben für die Stösselhöhenverstellung;Figuren 1 bis 3
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Fig. 1 a cross section through an inventive punching press along the line AA inFig. 2 ; -
Fig. 2 a longitudinal section through an inventive punching press along the line BB inFig. 1 ; -
Fig. 3 a plan view of the punch press from theFIGS. 1 and2 with the press ram removed; -
Fig. 4 Two horizontal sections through one of the two machine housing of the punch press from theFIGS. 1 to 3 with different variants of spindle drives for the ram height adjustment;
Der Grundaufbau einer erfindungsgemässen Stanzpresse ist aus den
Wie zu erkennen ist, besteht die Grundstruktur der Stanzpresse aus zwei Maschinengehäusen 15, 15b, und einem Querträger 15a mit einer Aufspannplatte 23, welche mittels Schrauben 15d miteinander verbunden sind. Oberhalb der Aufspannplatte 23 ist ein Pressenstössel 1 angeordnet, welcher starr mit vier jeweils an seinen äusseren Ecken angeordneten Zugsäulen 2 verbunden ist. Je zwei der Zugsäulen 2 sind jeweils einem der beiden Maschinengehäuse 15, 15b, welche jeweils auch den im folgenden beschriebenen Antriebsmechanismus für die jeweiligen Zugsäulen 2 beinhalten, zugeordnet und vertikalverschieblich in Führungen 3 in diesen gelagert, wobei die Führungen 3 in Führungsstützen 4 eingebaut sind, die gleichzeitig Teile der Gehäuseabdeckung 4 des jeweiligen Maschinengehäuses 15, 15b bilden. Dabei sind die beiden einem gemeinsamen Maschinengehäuse 15, 15b zugeordneten Zugsäulen 2 im Maschinengehäuse 15, 15b jeweils starr über ein Joch 5 miteinander verbunden, welches wiederum mit zwei Laschen 6 über Bolzen 6a gelenkig an vier Hebeln 7 angelenkt ist. Die dem Pressenzentrum abgewandten Enden dieser Hebel 7 sind mit Laschen 7a an Spindelmuttern 20 befestigt, welche zur Verstellung der Distanz zwischen Stössel 1 und Aufspannplatte 23 mit Spindeln 19 vertikal verschoben werden können. Der Antrieb dieser Spindeln 19 geht von Schneckenrädern 18 aus, welche jeweils zusammen mit einer Lageranordnung 17 auch die Lagerung der jeweiligen Spindel 19 übernehmen. Um ein Mitdrehen der Spindelmutter 20 bei Rotationsbewegung der Spindel 19 zu verhindern, weist die Spindelmutter 20 eine Verdrehsicherung im Deckel 20a auf. Die dem Pressenzentrum zugewandten Enden der Hebel 7 sind mittels eines gemeinsamen Pleuelbolzens mit einem Pleuel 8 verbunden. Das obere Ende des Pleuels 8 führt im Betrieb eine Hubbewegung aus und ist mit zwei Gleitstücken 21 in linearen Führungen 22 geführt, derart, dass der Pleuelbolzen ausschliesslich eine Vertikalbewegung ausführen kann. In der unteren, grossen Pleuelbohrung sitzt der Kurbelzapfen 9, 10 der Kurbelwelle 9, 10, 29, welcher durch einen Exzenter 10 und eine Exzenterbüchse 9 gebildet wird. Durch Verdrehen der Exzenterbüchse 9 gegenüber dem Exzenter 10 kann die resultierende gesamte Exzentrizität des Kurbelzapfens 9, 10 verändert werden, was einem veränderten Hub der Kurbelwellen 9, 10, 29 und damit auch einem verändertem Hub der Stanzpresse entspricht. Im vorliegenden Fall kann die Stanzpresse auf eine Anzahl von genau definierten Hubhöhen eingestellt werden, indem verschiedene Relativwinkelpositionen zwischen der Exzenterbüchse 9 und dem Exzenter 10 mit einem Arretierbolzen 32 formschlüssig festgelegt werden können. Den Arretierbolzen 32 kann man mit einem Lösemechanismus 31 zum Hubwechseln entriegeln und dann den Exzenter 10 gegenüber der Exzenterbüchse 9 verdrehen, während Letztgenannte 9 mit einem Riegel 25, der mit einem Riegelkolben 26 einschiebbar ist, vorübergehend verdrehgesichert wird.As can be seen, the basic structure of the punch press consists of two
Die Kurbelwelle 9, 10, 29 besteht aus den beiden jeweils endseitig an dieser angeordneten Kurbelzapfen 9, 10 und einer Hohlwelle 29, welche die Kurbelzapfen 9, 10 miteinander verbindet und mit einer Abdeckung (15c) geschützt ist. Sie ist mit drei Loslagern 30 und einem Festlager 33 in den Maschinengehäusen 15, 15b gelagert. Die Lösemechanismen 31 sind über eine im Zentrum der Hohlwelle 29 verlaufende Kopplungswelle 28 miteinander verbunden und dadurch gemeinsam von der Seite der Stanzpresse her, welche das Festlager 33 aufweist, betätigbar. Auf der anderen Seite der Stanzpresse sind die Antriebsbaugruppen 27 wie Bremse, Kupplung und Schwungrad mit der Kurbelwelle 9, 10, 29 angeordnet.The
Um einen Ausgleich der bewegten Massen zu realisieren ist an jedem Bolzen 6a jeweils, zusätzlich zu der Lasche 6, das vordere Ende eines Massenausgleichshebels 16 angelenkt. Die Mitte dieses Hebels 16 ist drehbar in einem gehäusefesten Bolzen abgestützt. Das hintere Ende des Hebels 16 ist gelenkig mit einem Gegengewicht 14 verbunden und treibt dieses im Betrieb in der dem Stössel 1 entgegengesetzten Richtung an. Die Massenkräfte in Hubrichtung werden auf diese Art ausgeglichen. Des Weiteren sind Schubstangen 11 vorhanden, welche an der Unterseite des jeweiligen Pleuels 8 angeordnet sind und über Hebel 13 die Gegengewichte 14 in der dem Pleuel 8 entgegengesetzten Richtung antreiben, zum Ausgleich der horizontalen dynamischen Kräfte.In order to realize a balance of the moving masses, in each case, in addition to the
Falls lediglich exzentrische Lasten in Längsrichtung der Maschine erwartet werden, ist eine Variante mit nur einem Getriebemotor 34, 35 pro Maschinengehäuse 15, 15b vorgesehen, wie sie in der rechten Hälfte der
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