WO2011003385A1 - STÖßELANTRIEB FÜR MECHANISCHE EXZENTERPRESSEN - Google Patents
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- WO2011003385A1 WO2011003385A1 PCT/DE2010/000720 DE2010000720W WO2011003385A1 WO 2011003385 A1 WO2011003385 A1 WO 2011003385A1 DE 2010000720 W DE2010000720 W DE 2010000720W WO 2011003385 A1 WO2011003385 A1 WO 2011003385A1
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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
- B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
- B30B1/268—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 using a toggle connection between driveshaft and press ram
Definitions
- the invention relates to a ram drive for mechanical eccentric presses according to the preamble of claim 1.
- eccentric presses with a fixed stroke, in which an electric motor drives the flywheel via a belt drive, from which the movement is transmitted to the eccentric shaft.
- the plunger stroke is generated by the arranged on the eccentric eccentric rocker and transmitted via a connecting rod on the plunger.
- two eccentrics are used, which are mutually adjustable.
- a drive for mechanical presses with multi-link coupling gears is known in which a piston-cylinder unit is pivotally mounted in the head of the press.
- the piston rod of the piston-cylinder unit is articulated to a transmission element of the multi-link linkage.
- the ram drive is performed by a servomotor-operated toggle mechanism.
- At least one additional drive connected to the plunger additionally acts on the plunger in order to achieve a controllably passed stroke of the plunger beyond the amount which can be achieved in a controlled manner by the toggle lever drive.
- the invention is based on the object of making the stroke course additionally variably adjustable with little effort in the case of a ram drive for mechanical eccentric presses.
- the essence of the invention is to achieve a change in movement of the ram stroke by an additional drive.
- the ram stroke can be increased and / or the ram course can be changed.
- the shock stroke can be increased, especially with a relatively small eccentric.
- the freedom of the shock ice improved significantly, which can lead to a significant increase in the number of strokes.
- Hubierebeskynd is then the maximum allowable forming speed. Since a smaller eccentric can be selected by the additional drive than in a conventional press reduce the forces in the drive train and thus the dimensions of the components at the same pressing force.
- auxiliary drive as a hydraulic drive gives the additional advantage that the hydraulic pump could be driven by the flywheel. This would make it possible to use the energy storage effect of the flywheel for the auxiliary drive.
- Fig. 1 Basic structure of the Stoßel drive in the region of top dead center
- the Stoßelantrieb for mechanical eccentric presses in its basic structure corresponds to a known eccentric drive.
- the drive of the shock ice, 1 takes place from a drive eccentric 2, the drive eccentric 6 is in operative connection with a rocker 3.
- the other end of the rocker 3 is pivotally connected to one end of a connecting rod 4. With the other end of the connecting rod 4 is articulated to the pressure point 7 of the bumper 1.
- the rocker 3 and the connecting rod 4 together form a pair of bent stilts, which is deflected transversely to the axis of the drive eccentric 2.
- a separately acted upon additional drive 5 is hinged between rocker 3 and connecting rod 4 pivotally.
- the auxiliary drive 5 is connected on the one hand to the rocker 3 and the drive rod 8 of the auxiliary drive 5 to the connecting rod 4.
- the articulation of the auxiliary drive 5 and the drive rod 8 may also be formed vice versa.
- the auxiliary drive 5 itself is designed as a working cylinder.
- the mode of operation of the Stoßel drive for mechanical eccentric presses is basically a known eccentric drive.
- the rotational movement of the Antriebserzenterrades 2 is transmitted to the rocker 3 and converted into a lifting movement, via the rocker 3 and the connecting rod 4, the transfer of the lifting movement to the pressure point 7 of the shock ice 1.
- the articulation angle between rocker 3 and connecting rod 4 is in top dead center of the impact ice 1 smaller than in the bottom dead center (working area) of the shock ice 1.
- the shock wave profile is arbitrarily specified up to the work area.
- a press operation with additional drive 5 is at Stoßelwolf in the top dead center, the drive rod 8 in a retracted position in the auxiliary drive 5.
- auxiliary drive 5 By connecting the auxiliary drive 5 in the upper stroke range drives the drive rod 8 a defined length m the auxiliary drive 5 in, causing the plunger quasi in top dead center remains. As a result, the freedom of the impact ice 1 is increased. With a further downstroke the drive rod 8 moves out of the additional drive 5 and "extends" the rocker 3 and the connecting rod 4 into the working area, ie the articulation angle between the rocker 3 and the connecting rod 4 is increased Drive rod 8 of the auxiliary drive 5 in the extended position, so that the pressing force itself is introduced via the rocker 3 and the connecting rod 4.
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Abstract
Stößelantrieb für mechanische Exzenterpressen, bei dem der Hubverlauf mit geringem Aufwand durch einen separat beaufschlagbaren Zusatzantrieb (5), der zwischen Schwinge (3) und Pleuel (4) schwenkbar angelenkt ist, zusätzlich variabel einstellbar ist.
Description
Stößelantrieb für mechanische Exzenterpressen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Stößelantrieb für mechanische Exzenterpressen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Stand der Technik
Allgemein bekannt sind Exzenterpressen mit festem Hub, bei denen ein Elektromotor über einen Riemenrieb das Schwungrad antreibt, von welchem die Bewegung auf die Exzenterwelle übertragen wird. Die Stößelhubbewegung wird durch die auf dem Exzenter der Exzenterwelle angeordneten Schwinge erzeugt und über einen Pleuel auf den Stößel übertragen. Um den Hubweg einstellbar zu gestalten, werden zwei Exzenter eingesetzt, die zueinander verstellbar sind. Nach DD 226 835 Al ist ein Antrieb für mechanische Pressen mit mehrgliedrigen Koppelgetrieben bekannt, bei dem eine Kolben- Zylinder-Einheit im Kopfstück der Presse schwenkbar gelagert ist. Die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit ist an einem Getriebeelement des mehrgliedrigen Koppelgetriebes angelenkt. Diese Lösung vermindert die Stoß- und Schwingungserscheinungen und beeinflusst nicht den Hubverlauf des Stößels.
Aus der DE 10 2005 001 878 B3 ist eine Servopresse bekannt,
deren Stößelantrieb durch ein servomotorbetätigtes Kniehebelgetriebe erfolgt. Mindestens ein mit dem Stößel verbundener Zusatzantrieb wirkt zusätzlich auf den Stößel ein, um einen kontrolliert durchfahrenen Hub des Stößels über das durch den Kniehebelantrieb kontrolliert erzielbare Maß hinaus zu erreichen.
Beide vorgenannten Lösungen betreffen keinen Stößelantrieb für mechanische Exzenterpressen und die jeweilige zusätzliche Einheit ist einseitig am Maschinenkörper angeordnet.
Aufgabe und Vorteil der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand bei einem Stößelantrieb für mechanische Exzenterpressen den Hubverlauf zusätzlich variabel einstellbar zu gestalten.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Stößelantrieb für mechanische Exzenterpressen mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere detaillierte Ausgestaltungen des Stößelantriebes sind in den Ansprüchen 2 bis 6 beschrieben.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, durch einen Zusatzantrieb eine Bewegungsveränderung des Stößelhubes zu erreichen. Je nach Bewegungsvorgabe für den Zusatzantrieb kann der Stößelhub vergrößert und/oder der Stößelverlauf verändert werden .
Die Bewegungsveränderung selbst erfolgt über die dem üblichen Stößelhub überlagerte Bewegung des Zusatzantriebes und das damit verbundene „Knicken" des Gelenks zwischen Schwinge und
Pleuel. Diese Bewegung kann über den gesamten Hubverlauf des
Stoßelantriebes in Abhängigkeit der Maschinensteuerung gesteuert werden, wodurch jeder gewünschte Stoßelverlauf erreichbar ist. Sobald jedoch der Stößel den Umformbereich erreicht muss der Zusatzantrieb in seiner „Ausfahrstellung" sein, da die Presskraft selbst über die Schwinge und das Pleuel eingebracht wird. Deshalb kann der Stoßelverlauf im Umformbereich nur sehr bedingt variiert werden, weil ansonsten die vom Zusatzantrieb aufzubringende Kraft zu groß wird.
Durch den Zusatzantrieb kann der Stoßelhub, vor allem bei relativ kleinem Exzenter, vergrößert werden. Dadurch verbessert sich die Freigangigkeit des Stoßeis erheblich, was zu einer deutlichen Erhöhung der Hubzahl fuhren kann. Hubzahlbegrenzend ist dann die maximal zulassige Umformgeschwindigkeit. Da durch den Zusatzantrieb ein kleinerer Exzenter gewählt werden kann als bei einer konventionellen Presse reduzieren sich bei gleicher Presskraft auch die Kräfte im Antriebsstrang und damit die Dimensionen der Bauteile.
Die Ausgestaltung des Zusatzantriebes als ein hydraulischer Antrieb ergibt den zusatzlichen Vorteil, dass die Hydraulikpumpe über das Schwungrad angetrieben werden konnte. Damit wäre es möglich auch für den Zusatzantrieb den Energiespeichereffekt des Schwungrades zu nutzen.
Ausfuhrungsbeispiele Die Erfindung wird nachstehend an Ausfuhrungsbeispielen
naher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt:
- A -
Fig. 1 Prinzipieller Aufbau des Stoßelantriebes im Bereich des oberen Totpunktes
Fig. 2 Prinzipieller Aufbau des Stoßelantriebes im Bereich des unteren Totpunktes
Der Stoßelantrieb für mechanische Exzenterpressen entspricht in seinem grundsatzlichen Aufbau einem bekannten Exzenterantrieb. Der Antrieb des Stoßeis, 1 erfolgt von einem Antriebsexzenterrad 2 aus, dessen Antriebsexzenter 6 mit einer Schwinge 3 in Wirkverbindung steht. Das andere Ende der Schwinge 3 ist gelenkig mit einem Ende eines Pleuels 4 verbunden. Mit dem anderen Ende ist der Pleuel 4 an den Druckpunkt 7 des Stoßeis 1 angelenkt. Die Schwinge 3 und das Pleuel 4 bilden zusammen ein Knickstelzenpaar, das quer zur Achse des Antriebsexzenterrad 2 auslenkbar ist.
Ein separat beaufschlagbarer Zusatzantrieb 5 ist zwischen Schwinge 3 und Pleuel 4 schwenkbar angelenkt. Dabei ist der Zusatzantrieb 5 einerseits mit der Schwinge 3 und die Antriebsstange 8 des Zusatzantriebes 5 mit dem Pleuel 4 verbunden. Die Anlenkung des Zusatzantriebes 5 und der Antriebsstange 8 kann auch umgekehrt ausgebildet sein. Der Zusatzantrieb 5 selbst ist als ein Arbeitszylinder ausgebildet.
Auch die Wirkungsweise des Stoßelantriebes für mechanische Exzenterpressen erfolgt grundsatzlich einem bekannten Exzenterantrieb. Die Drehbewegung des Antriebserzenterrades 2 wird auf die Schwinge 3 übertragen und in eine Hubbewegung gewandelt, über die Schwinge 3 und das Pleuel 4 erfolgt die Übertragung der Hubbewegung auf den Druckpunkt 7 des Stoßeis 1. Der Knickwinkel zwischen Schwinge 3 und Pleuel 4 ist im
oberen Totpunktbereich des Stoßeis 1 kleiner als im unteren Totpunkt (Arbeitsbereich) des Stoßeis 1. Der Stoßelverlauf ist bis zum Arbeitsbereich beliebig vorgebbar. Bei einem Pressenbetrieb mit Zusatzantrieb 5 befindet sich bei Stoßelstellung im oberen Totpunktbereich die Antriebsstange 8 in einer eingefahrenen Stellung im Zusatzantrieb 5. Durch Zuschalten des Zusatzantriebs 5 im oberen Hubbereich fahrt die Antriebsstange 8 eine definierte Lange m den Zusatzantrieb 5 hinein, wodurch der Stößel quasi im oberen Totpunktbereich verharrt. Dadurch wird die Freigangigkeit des Stoßeis 1 vergrößert. Bei weiteren Abwartshub fahrt die Antriebsstange 8 aus dem Zusatzantrieb 5 heraus und „streckt" die Schwinge 3 und das Pleuel 4 in den Arbeitsbereich, d.h., der Knickwinkel zwischen Schwinge 3 und Pleuel 4 wird vergrößert. Sobald der Stößel den Umformbereich erreicht, befindet sich die Antriebsstange 8 des Zusatzantriebes 5 in ausgefahrener Stellung, so dass die Presskraft selbst über die Schwinge 3 und das Pleuel 4 eingebracht wird.
Beim Aufwartshub fahrt die Antriebsstange 8 schnell in den Zusatzantrieb ein, dabei verkleinert sich der Knickwinkel zwischen Schwinge 3 und Pleuel 4, wodurch sich der Stößel 1 schneller in Richtung des oberen Totpunktbereiches bewegt und somit die Freigangigkeit des Stoßeis 1 vergrößert.
Bezugszeichenliste
1 Stößel
2 Antriebsexzenterrad 3 Schwinge
4 Pleuel
5 Zusatzantrieb
6 Antriebsexzenter
7 Druckpunkt
8 AntriebsStange
Claims
1. Stoßelantrieb für mechanische Exzenterpressen, wobei der Antrieb des Stoßeis (1) von einem Antriebsexzenterrad (2) erfolgt, dessen Antriebsexzenter (6) über eine Schwinge (3) und ein Pleuel (4) mit dem Druckpunkt des Stoßeis (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein separat beaufschlagbarer Zusatzantrieb (5) zwischen Schwinge (3) und Pleuel (4) schwenkbar angelenkt ist.
2. Stoßelantrieb für mechanische Exzenterpressen nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzantrieb (5) als ein Arbeitszylinder ausgebildet ist.
3. Stoßelantrieb für mechanische Exzenterpressen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzantrieb (5) sich m ausgefahrener Stellung befindet, sobald der Stößel (1) den Umformbereich erreicht.
4. Stoßelantrieb für mechanische Exzenterpressen nach Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch oder in einer Kombination beaufschlagbar ist.
5. Stoßelantrieb für mechanische Exzenterpressen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzantrieb (5) ein elektrischer oder ein positionsgeregelter Linearantrieb ist.
6. Stoßelantrieb für mechanische Exzenterpressen nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem hydraulischen Zusatzantrieb (5) die Hydraulikpumpe über das Schwungrad antreibbar ist, wodurch der Energiespeichereffekt des Schwungrades für den Zusatzantrieb (5) nutzbar ist.
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