WO2020069968A1 - Handbetätigte presse - Google Patents

Handbetätigte presse

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Publication number
WO2020069968A1
WO2020069968A1 PCT/EP2019/076050 EP2019076050W WO2020069968A1 WO 2020069968 A1 WO2020069968 A1 WO 2020069968A1 EP 2019076050 W EP2019076050 W EP 2019076050W WO 2020069968 A1 WO2020069968 A1 WO 2020069968A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
spring
counterweight
actuating lever
lever
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/076050
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Leo Meyer
Original Assignee
Gebr. Schmidt Fabrik für Feinmechanik GmbH & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gebr. Schmidt Fabrik für Feinmechanik GmbH & Co. KG filed Critical Gebr. Schmidt Fabrik für Feinmechanik GmbH & Co. KG
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Priority to CN201980065909.6A priority patent/CN112805147A/zh
Publication of WO2020069968A1 publication Critical patent/WO2020069968A1/de
Priority to US17/217,095 priority patent/US11911988B2/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/24—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 rack-and-pinion means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0064—Counterbalancing means for movable press elements

Definitions

  • the present invention relates to a manually operated press with an actuator coupled to a shaft, the actuation of which is implemented in a lifting movement of a press ram coupled to the shaft and thus also in a change in a relative position of the press ram, the press also having a reset mechanism mus for resetting the actuating member, which counteracts the actuation of the actuating member and causes a return movement of the press ram opposite to the lifting movement.
  • Such hand-operated presses which are also referred to as hand lever presses, are used for manual assembly processes in large numbers. These can be designed as toggle presses or rack presses.
  • toggle presses the press ram is moved by means of a toggle mechanism, which is driven by an actuating element usually designed as an actuating lever.
  • the press ram experiences a sinuous movement. With increasing adjustment angle of the actuating lever (actuating member), the press ram moves a smaller distance. If the toggle lever mechanism is in the so-called "extended position", the stroke of the press ram is fully extended. Shortly before the toggle lever splits, a large amount of force can be exerted on the press ram due to the toggle mechanism.
  • Hand-operated presses with toggle lever mechanisms are therefore particularly suitable for press processes in which a high force is required over a short distance.
  • the spur gear shaft is usually firmly connected to the actuating element (for example actuating lever).
  • the spur gear shaft can be formed in one part or in several parts (shaft, shaft-hub connection, spur gear).
  • the press ram can be designed both as a round ram and as a square ram. At the end of the press ram there is a tool holder for holding customer-specific pressing tools. A rotation lock usually prevents the press ram from rotating over the entire stroke.
  • the ram stroke is determined by the length of the rack attached to the ram or the length of the toothing integrated in the ram and by the adjustment angle of the actuating lever. Theoretically, the same pressing force is exerted over the entire ram stroke while the force on the actuating lever remains the same.
  • Hand lever presses with rack are therefore particularly suitable for press processes in which a continuous force is required over a long distance.
  • Hand-operated presses regardless of whether they are designed as toggle presses or rack-and-pinion presses, are usually equipped with a resetting mechanism which has the task of moving the press ram and thus also the actuating member back into its basic position after the pressing process.
  • a return spring can be used, for example, which is designed as a conventional tension spring.
  • tension springs must be designed to be relatively large, in particular with a large tappet stroke.
  • Another disadvantage when using such conventional tension springs is the difference in force that results between the initial position and the maximum ram stroke.
  • a torsion spring configured as a scraper-proof spring can be used in the reset mechanism, for example.
  • Such torsion springs can be arranged in a rack press, for example, between the spur gear shaft or the spur gear and the slide housing, in which the press ram is guided longitudinally.
  • the torsion spring can be accommodated in the valve housing to save space due to the small number of turns.
  • This task is based on a hand-operated press of the aforementioned
  • the reset mechanism has a spiral spring which is designed as a spirally wound leaf spring.
  • spiral spring in contrast to a helical torsion spring, the spiral spring used in the present case has a spiral or helical shape in the mathematical sense, whereas a helical spring or torsion spring typically has a helical or helical shape.
  • a spiral spring is designed as a spiral wound leaf spring, in which the spring leaf has an increasing distance from the axis with increasing angle of rotation about the axis of the spiral spring. The mostly flat spring leaf of such spiral springs, unlike the helically wound wire of a torsion spring, is not subjected to torsion but to tension when loaded.
  • Such spiral springs are often referred to as "mainsprings”.
  • the main advantage in the use of a coil spring in the present case of a reset mechanism of a manually operated press is that such coil springs generate a relatively constant force curve under load, which is almost independent of their angle of rotation.
  • the operator of the press thus only has a minimal difference in force between the initial position and the maximum position of the actuating member (for example the actuating lever). For the operator, this manifests itself in a very pleasant and continuous actuation of the actuating member without increased or changing effort.
  • the reset movement caused by the reset mechanism takes place relatively continuously, as soon as the operator visibly reduces the force exerted on the actuator or even lets go of the actuator entirely.
  • coil springs with a relatively small spring constant can be used due to the mechanical properties of such coil springs. Even with large expected angles of rotation, coil springs can be designed to be relatively space-saving and can be accommodated in the slide housing of the manually operated press without any problems.
  • the shaft is rotatably mounted in a slide housing in which the press ram is guided longitudinally, the spiral spring being arranged in a spring housing which is mounted in the slide housing.
  • This configuration is particularly advantageous from a safety point of view.
  • the spiral spring is therefore arranged in an extra housing, the spring housing, and can be mounted together with the spring housing in the slide housing.
  • the spiral spring can thus be preloaded even before it is installed in the slide housing.
  • the coil spring which has a very high potential energy when preloaded, therefore poses no danger during assembly. Together with the spring housing, it can be inserted into the slide housing in a relatively simple manner and without any risk even in the preloaded state.
  • the spiral spring would have to be inserted directly into the slide housing of the press. Since the coil spring typically has to be pretensioned to ensure a sufficient restoring force, the pretensioned spring would result in a very high risk potential during assembly in such a case, since the pretensioned coil spring tries to expand with high energy in order to to return to their original state (untensioned state). However, this can be avoided by introducing the coil spring into a spring housing.
  • the spiral spring can also be initially untensioned or only slightly pretensioned in the spring housing according to the above-mentioned configuration and only pretensioned after it has been installed in the slide housing of the press, without this this poses a risk to the operator or fitter.
  • the spring housing is preferably constructed in two parts and has a pot or
  • the spring housing can be removed relatively easily from the slide housing and then the coil spring can be removed from the spring housing by detaching the cover part from the housing part.
  • the coil spring is preferably at its radial
  • first tab is preferably used to attach the coil spring to the shaft.
  • the second tab is preferably used to attach the coil spring to the spring housing. If no extra spring housing is provided, the second tab of the spiral spring can also be connected directly to the slide housing.
  • this contact surface (the point of contact between the spring leaf and the screw / pawl or the web) would wear prematurely and possibly lead to a crack / break in the spiral spring. All this can be avoided by the provision of tabs at the ends of the spiral spring.
  • the first and the second tab are configured as curved sections which are integrally connected to the spiral spring, the first tab being curved in the direction of a curvature of the spiral spring and the second tab being opposite to the curvature the coil spring is curved.
  • the two tabs are preferably not completely closed
  • the opposite to the curvature of the coil spring curved second tab is hooked onto the spring housing or the slide housing. This is preferably done when the spiral spring is installed in the spring housing, ie before the spring housing is inserted, together with the spiral spring in the slide housing of the press.
  • the shaft has a web which is aligned parallel to a longitudinal axis of the shaft, between the web and an outer side of the shaft facing the web is arranged in a cavity into which the first tab engages.
  • Coil spring with the shaft can, for example, be designed as a cylinder or heavy-duty spring pin.
  • the simple connection of the first tab provided on the spiral spring to the web makes it extremely easy to install the spiral spring preloaded in the spring housing in the slide housing.
  • the spring housing together with the spiral spring is first inserted into the slide housing.
  • the shaft only has to make one revolution in order to hang the first tab into the web arranged on the shaft.
  • the inner exposed turns of the spiral spring lie on the shaft or on the turns already wound on the shaft.
  • the reset mechanism can thus be used directly.
  • Spring housing is specified, not changed. When the actuating member is actuated or when the shaft rotates, only the ratio of external to internal windings of the spiral spring changes.
  • the shaft has the one facing the web
  • the actuating member has an actuating lever which is coupled to the shaft and extends transversely to the latter, a counterweight being arranged on a side of the shaft opposite the actuating lever which is connected to the actuating lever and / or the The shaft is coupled and serves as torque compensation during the actuation of the actuating lever, the counterweight having a greater mass than the actuating lever and a center of gravity of the counterweight being shorter than the center of gravity of the actuating lever.
  • both the lifting movement or the actuation of the actuating lever and the restoring movement, which is brought about by the restoring mechanism, can be designed more uniformly.
  • the position of the actuating lever has no effect on the restoring force of the return mechanism.
  • the counterweight is preferably dimensioned such that the counterweight acts as a preferably complete torque compensation for the actuating lever during the actuation of the actuating lever and during the resetting movement.
  • This torque compensation allows the operating lever to be moved very evenly when the force is constantly applied to it, regardless of its current (angular) position. This even applies to the case where an operator of the press releases the actuating lever after the pressing process. Even then, the reset movement of the actuating lever takes place over the entire angular range of the movement at a constant speed.
  • the influence of the dead weight of the actuating lever on the restoring force of the restoring mechanism would have a direct effect on the speed of the press ram. If the operating lever is in horizontal right position and points towards the operator, the force exerted on the shaft by the weight of the actuating lever acts against the restoring force of the restoring mechanism. If, on the other hand, the actuating lever is in a horizontal position and points away from the operator, the force exerted on the shaft by the dead weight of the actuating lever increases the restoring force of the restoring mechanism. This would result in a very uneven movement of the actuating lever.
  • Torque compensation consists in the fact that the reset mechanism can be designed more simply or a spring used in the reset mechanism (in the present case the spiral spring) can be dimensioned smaller. Without such a counterweight, the spiral spring or the resetting mechanism would have to be dimensioned more strongly. This in turn would require a larger installation space for the reset mechanism, which on the one hand would require additional adjustments to the press and on the other hand would lead to undesirably large components.
  • a larger-sized resetting mechanism or a larger-sized coil spring would also have a higher potential energy when tensioned. If the operator's hand then slipped on the actuating lever, this would result in the actuating lever being set in rotation very quickly due to the resetting mechanism. This, in turn, would result in considerable potential danger for the operator.
  • the counterweight has a larger mass than the actuating lever. This makes it possible to make the counterweight relatively compact, so that the counterweight hardly increases the installation space of the press.
  • the focus of the The counterweight therefore has a shorter distance from the shaft than the center of gravity of the actuating lever.
  • the actuating lever preferably extends transversely to the shaft.
  • transverse is not necessarily understood to be orthogonal, but any orientation that is not parallel.
  • the actuating lever can therefore also be aligned, for example, at an acute angle relative to the shaft or its longitudinal axis.
  • the actuating lever is preferably designed to be straight or straight. However, this does not necessarily have to be the case either.
  • the operating lever can also be curved or angled without leaving the scope of the present invention.
  • Actuator further comprises a handle lever which is mounted transversely to the actuating lever on the actuating lever, a mass of the counterweight being dimensioned such that the counterweight serves as torque compensation for the actuating lever and the handle lever during the actuation of the actuating lever.
  • the handle lever is particularly in the case of manually operated presses with a long ram stroke
  • the actuating lever must be used to perform a rotary movement over a large angular range, for example> 360 °.
  • the ergonomics for the operator can be improved many times over by the provision of such a handle lever which is mounted transversely to the actuating lever on the actuating lever. A cumbersome "moving" of the operator's operating hand is no longer necessary when operating using the handle lever.
  • the dead weight of the handle lever can also be compensated for in addition to the dead weight of the actuating lever for the aforementioned torque compensation.
  • the handle lever is mounted rotatably about its longitudinal axis on the actuating lever.
  • the handle lever is oriented transversely, preferably orthogonally, to the actuating lever.
  • the term “across” is also to be interpreted generally in the above sense.
  • the counterweight has a first counterweight and a second counterweight, a mass of the first counterweight being dimensioned such that the first counterweight serves as torque compensation for the actuating lever during the actuation of the actuating lever, and wherein one The mass of the second counterweight is dimensioned such that the counterweight serves as torque compensation for the handle lever during the actuation of the actuating lever.
  • Counterweight are releasably coupled to the operating lever and / or the shaft, and that the handle lever is detachably mounted on the operating lever.
  • both counterweights can be coupled to the actuating lever and / or the shaft for torque compensation.
  • one of the two counterweights (the second counterweight) can be omitted or removed from the operating lever and / or the shaft.
  • the shaft is as
  • Spur gear shaft designed, wherein the press ram or a component coupled to it has a toothing in which the spur gear shaft engages.
  • the press according to the invention is a so-called.
  • the spur gear shaft can be made in one piece (toothed shaft) or in several parts as a shaft with a shaft-hub connection and a spur gear arranged thereon.
  • the plunger can be designed as a round plunger or square plunger.
  • the toothing is either arranged directly on the press ram. Alternatively, it can also be arranged on a component coupled to the press ram, for example on a toothed rack running parallel to the press ram, which also serves as an anti-rotation device for the press ram.
  • the press according to the invention can also be designed as a toggle press.
  • the shaft is then designed as a regular shaft, ie not as a spur gear shaft.
  • FIG. 1 shows a first perspective view of a hand-operated press according to a first exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a second perspective view of the manually operated press according to the first exemplary embodiment
  • 3 shows a side view of the manually operated press according to the first exemplary embodiment
  • 4 shows a front view of the manually operated press according to the first exemplary embodiment, parts of the manually operated press being shown as an exploded view
  • FIG. 5 is a top view of a coil spring according to an embodiment
  • FIG. 6 shows a perspective view of a spring housing according to an exemplary embodiment
  • FIG. 7 shows the spring housing shown in FIG. 6 together with the spiral spring shown in FIG. 5 in an exploded view
  • FIG. 8 shows an embodiment of a shaft used in the press according to the invention in a plan view
  • Fig. 9 is a sectional view of the shaft shown in Fig. 8.
  • FIG. 10 shows a perspective view of a second exemplary embodiment of the press according to the invention.
  • FIG. 11 shows a side view of the press shown in FIG. 10 according to the second exemplary embodiment.
  • 1 to 4 show a first embodiment of a hand-operated press
  • the press is designated as a whole by the reference number 10.
  • the press 10 has a base part 12, which is typically referred to as a press stand.
  • the press stand 12 forms the basic structure of the press 10 and essentially serves as a support for the other components of the press 10.
  • the press stand 12 is usually placed on a surface, for example a workbench.
  • a so-called slide 14 is mounted on the press stand 12 and, in the exemplary embodiment shown here, is adjustably arranged on the press stand 12 along the height direction, which is indicated by the double arrow 16. This adjustability allows the slide 14 to be adjusted accordingly along the height direction 16 depending on the workpiece size and the desired stroke.
  • the embodiment shown here is designed as an elongated actuating lever 20.
  • This actuator 18 is used to operate the press 10 by hand.
  • a wheel or another handle can in principle also be used to actuate the press 10 by hand.
  • the press 10 is in accordance with the embodiment shown here as
  • a press ram 24 is guided longitudinally.
  • a shaft 26 is arranged in the slide housing 22, which is shown in detail in FIGS. 8 and 9.
  • the shaft 26 is rotatably supported in the slide housing 22.
  • the shaft is designed as a spur gear shaft (see FIGS. 8 and 9).
  • the spur gear shaft 26 can either be configured in one piece, the spur gear 28 being integrally connected to the shaft 26, or can be configured in several parts, the spur gear 28 being inserted in a corresponding shaft-hub connection on the shaft 26.
  • the shaft 26 is coupled to the press ram 24. More specifically, the spur gear is engaged
  • the actuating member 18 or the actuating lever 20 is coupled to the press ram 24 via the shaft 26 rotatably mounted in the slide housing 22.
  • An actuation of the actuating lever 20 in the direction of the arrow 32 shown schematically in FIG. 3 leads to a lifting movement of the press ram 24, in which the press ram 24 downward in the direction of the arrow 34 (see FIG. 3).
  • the axis 36 is therefore also referred to as an anti-rotation device.
  • the toothing 30 does not necessarily have to be arranged on the press ram 24 itself. Basically, this could also be attached to the axle or anti-rotation device 36.
  • a tool holder 38 is attached for receiving customer-specific pressing tools.
  • a wide variety of pressing tools can be attached to this tool holder 38 relatively easily with the aid of a fastening means, for example with the aid of a screw.
  • the ram stroke is determined by the length of the toothing 30 arranged on the press ram 24 and the adjustment angle of the actuating lever 20.
  • the press 10 also has a reset mechanism 40, which is shown at least in part in FIGS. 4-7.
  • This reset mechanism serves to reset the press ram 24 and thus also the actuating lever 20.
  • the reset mechanism 40 brings about a return movement of the press ram 24 or the actuating lever 20 which is opposite to the lifting movement of the press ram 24 or the actuating movement of the actuating lever 20.
  • the press ram 24 is moved upwards along the arrow 42 schematically indicated in FIG. 3 and the actuating lever 20 is brought back into its starting position along the arrow 44 schematically indicated in FIG. 3. This starting position, in which the press ram 24 is in its upper stop, is shown in FIG. 3.
  • the force of the return mechanism 40 is generated by a coil spring 46, which in the
  • the spiral spring 46 has a band-shaped spring leaf 48 or spring plate, which is wound spirally. Unlike a helical torsion spring or torsion spring, such a spiral spring 46 is stressed when loaded under tension.
  • the spring leaf 48 wound up in a spiral is drawn together or wound up. This shortens the distance between the radially outer windings and the radially inner windings of the spring leaf 48.
  • Such a spiral spring 46 is also referred to as the mainspring.
  • the spiral spring 46 is arranged on the shaft 26 or around the shaft 26.
  • Radially inner end 50 of the spring leaf 48 is preferably connected directly to the shaft 26.
  • a major advantage of using such a spiral spring 46 is that the restoring force increases only slightly, even with several revolutions of the shaft 26, compared to a helical torsion spring or torsion spring. This results in only a minimal difference in force between the starting position and the maximum position of the actuating lever 20 for the operator. Likewise, the return movement takes place in a very uniform manner.
  • the load does not expand, so that it can be accommodated in the slide housing 22 in a very space-saving manner.
  • Spiral spring 46 also the possibility of generating a relatively large restoring force despite comparatively fewer turns.
  • the spiral spring 46 is preferably arranged in an extra housing 52, which is referred to as a spring housing.
  • the accommodation of the spiral spring 46 in such a spring housing 52 offers the advantage that the spiral spring 46 can be preloaded beforehand, that is to say before it is installed in the slide housing 22, and is then inserted into the slide housing 22 together with the spring housing 52. This is particularly advantageous from a safety point of view, since the fitter does not pose any danger to the coil spring 46. In addition, this considerably simplifies the assembly of the spiral spring 46.
  • the spring housing 52 which is shown in FIGS. 6 and 7, has a two-part construction.
  • the spring housing 52 has a pot-shaped or basket-shaped housing part 54 and a cover part 56, which is preferably releasably connectable to the housing part 54.
  • the mechanical connection of the pot-shaped or basket-shaped housing part 54 and the cover part 56 takes place by caulking several metal tabs 58.
  • various other types of connection of the two parts 54, 56 of the spring housing 52 are conceivable, e.g. by screwing, a bayonet lock etc.
  • the spiral spring 46 is preferably wetted with a lubricant before it is installed in the spring housing 52.
  • the helical spring 46 has a first tab 60 at its radially inner end
  • the spiral spring 46 has a second tab 64 for attachment to the spring housing 52.
  • the two tabs 60, 64 are preferably integrally connected to the spring leaf 48 of the spiral spring 46.
  • the two tabs are particularly preferably designed as curved sections which are produced by bending the ends 50, 62. Both tabs 60, 64 are preferably curved to a greater extent than the spring leaf 48 or the remaining parts of the spring leaf 48 of the spiral spring 46.
  • the first plate 60 is curved in the direction of the curvature of the spiral spring 46.
  • the second tab 64 is curved opposite to the curvature of the spiral spring 46.
  • the coil spring 46 can be attached relatively easily by hanging on the shaft 26 or the spring housing 52.
  • a web 66 is provided on the shaft 26 as a counterpart to the first tab 60 (see FIGS. 8 and 9). This web 66 runs parallel to the longitudinal axis 68 of the shaft 26. Below the web 66 there is a cavity 70 into which the first tab 60 of the spiral spring 46 engages. The cavity 70 results between an outer side of the shaft facing the web 66, which is set back from the outer circumference of the shaft 26.
  • the shaft 26 preferably has a flat surface 72. This flat surface 72 or the cavity resulting between the flat surface 72 and the web 66 simplifies the insertion of the first tab 60 of the spiral spring 46.
  • Tab 64 is hung on a web 78 of the spring housing 52 (see FIG. 6).
  • This type of connection between the spiral spring 46 and the shaft 26 or the spring housing 52 using the tabs 60, 64 has the particular advantage that, on the one hand, the assembly is relatively simple and, on the other hand, the spiral spring or the spring leaf 48 is not weakened by the tabs 60, 64.
  • the coil spring 46 would be attached directly to the slide housing 22 (without spring housing 52). Such an arrangement would also be conceivable by a corresponding web on the slide housing 52 (similar to the web 78 on the spring housing 52) without departing from the scope of the present invention.
  • the spiral spring 46 after it has been installed in the spring housing 52 in an already pretensioned state, is inserted into a cutout provided in the slide housing 22 and then with a cover 80 which is fastened, for example, with the aid of two screws 82 is attached to the slide housing 22, mounted (see FIG. 4).
  • the inner exposed turns of the spiral spring 46 lay on the shaft 26 or on the turns already wound on the shaft 26.
  • Spring housing 52 is specified, does not change. Only the ratio of the outer to inner turns of the spring leaf 48 changes.
  • the actuating lever 20 is preferably releasably attached to the shaft 26 so that it can be adjusted accordingly in the direction of the arrow 32 or in the direction of the arrow 44 during the setting up of the press 10 and then fixed again on the shaft 26.
  • FIGS. 10 and 11 show a second exemplary embodiment of the press according to the invention.
  • the press is identified as a whole by the reference number 10 '.
  • the same reference numerals are used as before.
  • the second exemplary embodiment shown in FIGS. 10 and 11 and the first exemplary embodiment shown in FIGS. 1-4 are explained below.
  • the above statements regarding the spiral spring 46, the spring housing 52 and the shaft 26 can also be applied correspondingly to the second exemplary embodiment.
  • the press 10 'according to the second exemplary embodiment essentially differs in the design of the actuating member 18.
  • the actuating member 18 has an actuating lever 20 and a handle lever 84 which is mounted transversely to the actuating lever 20 on the actuating lever 20.
  • a handle lever 84 is often also referred to as an ergonomic handle.
  • the handle lever 84 is particularly advantageous in pressing processes with a long ram stroke, since the actuating lever 20 has to perform a rotary movement> 360 °. With such a large rotational movement, the grip lever 84 prevents an annoying gripping around on the actuating lever 20, which is neither ergonomically nor safety-technically advantageous, since the operator's hand can slide off the actuating lever 20 relatively easily during such a gripping movement.
  • the handle lever 84 can be about its
  • Longitudinal axis can be rotatably mounted on the actuating lever 20. In this way, the operator can very easily exert the force on the handle lever 84 or the actuating lever 20 without having to change the orientation of his hand during the actuation.
  • the handle lever 84 is an optional feature because the press
  • the handle lever 84 is therefore preferably detachably mounted on the actuating lever 20 so that the handle lever 84 can be used or omitted as desired.
  • a counterweight 86 is also mounted on the actuator 18. This is
  • Counterweight 86 serves to compensate for the dead weight of the actuating lever 20 and the handle lever 84, if this is used.
  • the counterweight 86 brings about a torque compensation, by means of which the actuating member 18 can be moved more continuously regardless of its angular position. This enables a type of actuation which is more pleasant for the operator of the press without changing force or torque conditions during the actuation of the actuating member 18 due to the counterweight 86, the return movement of the actuator 18 in a continuous manner.
  • the resetting mechanism can also be provided by providing the counterweight 86
  • the counterweight 86 Due to its very space-saving arrangement, the counterweight 86 hardly represents an obstacle for the operator. It preferably has a larger mass than the actuating lever 20. If the actuating lever 20 is used together with the handle lever 84, the mass of the counterweight 86 is also larger than the sum of the masses of the actuating lever 20 and the handle lever 84. For this reason, the counterweight 86 can be made relatively small.
  • the center of gravity of the counterweight 86 has a shorter distance from the shaft 26 than the center of gravity of the actuating lever 20 or the handle lever 84.
  • the counterweight 86 can be mounted on the shaft 26 and / or the operating lever 20.
  • the counterweight 86 has a first one
  • Counterweight 88 and a second counterweight 90.
  • the first counterweight 88 serves as a weight or torque balance for the actuating lever 20.
  • the second counterweight 90 serves as a weight or torque balance for the handle lever 84.
  • Both counterweights 88, 90 are preferably detachable with the actuating lever 20

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Abstract

Handbetätigte Presse (10, 10') mit einem an eine Welle (26) gekoppelten Betätigungsorgan (18), dessen Betätigung in eine Hubbewegung eines an die Welle (26) gekoppelten Pressenstößels (24), und somit auch in eine Änderung einer relativen Lage des Pressenstößels (24), umgesetzt wird, wobei die Presse (10, 10') ferner einen Rückstellmechanismus (40) zur Rückstellung des Betätigungsorgans (18) aufweist, der der Betätigung des Betätigungsorgans (18) entgegenwirkt und eine der Hubbewegung entgegengesetzte Rückstellbewegung des Pressenstößels (24) bewirkt, wobei der Rückstellmechanismus (40) eine Spiralfeder (46) aufweist, welche als spiralförmig aufgewickelte Blattfeder ausgestaltet ist.

Description

Handbetätiqte Presse
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine handbetätigte Presse mit einem an eine Welle gekoppelten Betätigungsorgan, dessen Betätigung in eine Hubbewegung eines an die Welle gekoppelten Pressenstößels und somit auch in eine Änderung einer relativen Lage des Pressenstößels umgesetzt wird, wobei die Presse ferner einen Rückstellmechanis- mus zur Rückstellung des Betätigungsorgans aufweist, der der Betätigung des Betäti gungsorgans entgegenwirkt und eine der Hubbewegung entgegengesetzte Rückstellbe- wegung des Pressenstößels bewirkt.
[0002] Derartige handbetätigte Pressen, welche auch als Handhebelpressen bezeichnet werden, werden für manuelle Montageprozesse in großer Stückzahl eingesetzt. Diese können als Kniehebelpressen oder Zahnstangenpressen ausgeführt sein. [0003] Bei Kniehebelpressen wird der Pressenstößel mittels einer Kniehebelmechanik, welche durch ein meist als Betätigungshebel ausgeführtes Betätigungsorgan angetrieben wird, bewegt. Der Pressenstößel erfährt hierbei eine sinuide Bewegung. Mit zunehmendem Verstellwinkel des Betätigungshebels (Betätigungsorgans) übt der Pressenstößel eine kleinere Wegstrecke aus. Befindet sich der Kniehebelmechanismus in der sog. "Streck- stellung", ist der Hub des Pressenstößels voll ausgefahren. Kurz vor der Strecksteilung des Kniehebels kann, bedingt durch die Kniehebelmechanik, eine große Kraft auf den Pressenstößel ausgeübt werden. Handbetätigte Pressen mit Kniehebelmechanik (Kniehe- belpressen) eignen sich daher vorzugsweise für Pressprozesse, bei denen eine hohe Kraft auf kleiner Wegstrecke benötigt wird.
[0004] Bei Zahnstangenpressen wird der Pressenstößel über eine Stirnradwelle, die in eine
Zahnstange oder eine in den Pressenstößel eingebrachte Verzahnung eingreift, angetrie- ben. Die Stirnradwelle ist meist mit dem Betätigungsorgan (beispielsweise Betätigungshe- bel) fest verbunden. Die Stirnradwelle kann einteilig oder mehrteilig (Welle, Welle-Nabe- Verbindung, Stirnrad) ausgebildet sein. Der Pressenstößel kann sowohl als Rundstößel als auch als Vierkantstößel ausgebildet sein. Am Ende des Pressenstößels ist eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme kundenspezifischer Presswerkzeuge angebracht. Meist wird durch eine Verdrehsicherung eine Verdrehung des Pressenstößels über den gesamten Hub verhindert.
[0005] Bei diesen Zahnstangenpressen wird der Stößelhub durch die Länge der an dem Stößel angebrachten Zahnstange bzw. die Länge der im Stößel integrierten Verzahnung sowie durch den Verstellwinkel des Betätigungshebels bestimmt. Bei gleichbleibender Kraftein- wirkung auf den Betätigungshebel wird theoretisch die gleiche Presskraft über den gesamten Stößelhub ausgeübt. Handhebelpressen mit Zahnstange (Zahnstangenpres- sen) eignen sich daher vorzugsweise für Pressprozesse, bei denen eine kontinuierliche Kraft auf großer Wegstrecke benötigt wird.
[0006] Handbetätigte Pressen sind, unabhängig davon ob sie als Kniehebelpressen oder Zahn- stangenpressen ausgebildet sind, meist mit einem Rückstellmechanismus ausgestattet, der die Aufgabe hat, den Pressenstößel und somit auch das Betätigungsorgan nach dem Pressprozess zurück in seine Grundstellung zu bewegen. Innerhalb dieses Rückstellme- chanismus kann beispielsweise eine Rückstellfeder eingesetzt werden, die als konventio- nelle Zugfeder ausgestaltet ist. Nachteilig hierbei sind jedoch die Einbauverhältnisse, da solche Zugfedern insbesondere bei einem großen Stößelhub relativ groß ausgestaltet sein müssen. Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung solcher konventioneller Zugfedern ist die Kraftdifferenz, welche sich zwischen Ausgangsstellung und maximalem Stößelhub ergibt.
[0007] Alternativ kann in dem Rückstellmechanismus beispielsweise eine als Sch raubend rehfe- der ausgestaltete Torsionsfeder eingesetzt werden. Derartige Torsionsfedern lassen sich in einer Zahnstangenpresse beispielsweise zwischen der Stirnradwelle bzw. dem Stirnrad und dem Schiebergehäuse, in dem der Pressenstößel längs geführt ist, anordnen. Bei handbetätigten Pressen mit kurzem Stößelhub kann die Torsionsfeder, bedingt durch die geringe Windungszahl, im Schiebergehäuse platzsparend untergebracht werden. Durch die Betätigung des Betätigungsorgans wird die Torsionsfeder um ihre Längsachse ver- dreht und auf Torsion beansprucht. Mit zunehmendem Drehwinkel erhöht sich das Dreh- moment und somit die Rückstellkraft der Torsionsfeder. Daher ergibt sich während des Pressprozesses für den Bediener mit zunehmendem Drehwinkel ein Kraftanstieg, der bei der Betätigung des Betätigungsorgans überwunden werden muss. Ein weiterer Nachteil solcher Torsionsfedern ist die Längenzunahme in Abhängigkeit des Drehwinkels. Pro Um- drehung erhöht sich die Länge der Torsionsfeder um den Betrag der Federdrahtstärke.
[0008] Bei handbetätigten Pressen mit großem Stößelhub müssten Torsionsfedern mit sehr vie- len Windungen eingesetzt werden. Diese große Windungszahl der Torsionsfeder verhin- dert allerdings, bedingt durch die Einbaulänge der Torsionsfeder, den Einbau in Schieber- gehäusen typischer Größe. Weiterhin besteht bei großen Drehwinkeln die Gefahr, dass die Torsionsfeder, bedingt durch die Torsionsspannung, "einknickt". Dies führt zu einem vorzeitigen "Brechen" der Torsionsfeder und somit zum Totalausfall des Rückstellmecha- nismus. Torsionsfedern eignen sich daher nur schlecht für die Verwendung in Rückholme- chanismen für handbetätigte Pressen mit großem Stößelhub.
[0009] Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine handbetätig- te Presse bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile überwindet. Hierbei ist es ins- besondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Rückstellmechanismus zur Rückstellung des Betätigungsorgans zu verbessern.
[0010] Diese Aufgabe wird ausgehend von einer handbetätigten Presse der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Rückstellmechanismus eine Spiralfeder aufweist, welche als spiralförmig aufgewickelte Blattfeder ausgestaltet ist.
[0011] Nicht zu verwechseln sind vorliegend die Begriffe "Spiralfeder", "Spirale" oder "spiral- förmig" mit den Begriffen "Schraubendrehfeder", "Schraube" oder "schraubenförmig". Die vorliegend verwendete Spiralfeder hat, anders als eine Schraubendrehfeder bzw. Torsi- onsfeder, einen im mathematischen Sinne spiralförmigen bzw. schneckenlinienförmigen Verlauf, wohingegen eine Schraubendrehfeder bzw. Torsionsfeder typischerweise einen schraubenlinienförmigen bzw. helixförmigen Verlauf hat. Eine Spiralfeder ist als spiralför mig aufgewickelte Blattfeder ausgestaltet, bei der das Federblatt mit zunehmendem Drehwinkel um die Achse der Spiralfeder einen zunehmenden Abstand von der Achse hat. Das meist flächig ausgestaltete Federblatt solcher Spiralfedern wird, anders als der schraubenlinienförmig aufgewickelte Draht einer Torsionsfeder, bei Belastung nicht auf Torsion, sondern auf Zug beansprucht.
[0012] Derartige Spiralfedern werden häufig auch als "Triebfedern" bezeichnet.
[0013] Der wesentliche Vorteil in der Verwendung einer Spiralfeder in dem vorliegenden Fall eines Rückstellmechanismus einer handbetätigten Presse liegt darin, dass derartige Spiralfedern bei Belastung einen relativ konstanten Kraftverlauf erzeugen, der nahezu unabhängig von deren Verdrehwinkel ist. Bei der Verwendung einer Spiralfeder in dem Rückstellmechanismus einer handbetätigten Presse ergibt sich somit für den Bediener der Presse nur ein minimaler Kraftunterschied zwischen der Ausgangsstellung und der Maximalstellung des Betätigungsorgans (beispielsweise des Betätigungshebels). Für den Bediener äußert sich dies in einer sehr angenehmen und kontinuierlichen Betätigung des Betätigungsorgans ohne erhöhten bzw. sich ändernden Kraftaufwand. Ebenso erfolgt die durch den Rückstellmechanismus bewirkte Rückstellbewegung relativ kontinuierlich, sobald der Bediener die auf das Betätigungsorgan ausgeübte Kraft sichtlich verringert oder das Betätigungsorgan gar gänzlich loslässt.
[0014] Bei handbetätigten Pressen mit großen Stößelhüben lassen sich, aufgrund der mechani- schen Eigenschaften solcher Spiralfedern, Spiralfedern mit relativ kleiner Federkonstante einsetzen. Auch bei großen zu erwartenden Drehwinkeln können Spiralfedern relativ platzsparend ausgestaltet und problemlos in dem Schiebergehäuse der handbetätigten Presse untergebracht werden.
[0015] Die oben genannte Aufgabe ist daher vollständig gelöst.
[0016] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Welle in einem Schiebergehäuse, in dem der Pressenstößel längs geführt ist, drehbar gelagert, wobei die Spiralfeder in einem Fe- dergehäuse angeordnet ist, das in dem Schiebergehäuse montiert ist.
[0017] Diese Ausgestaltung ist insbesondere aus sicherheitstechnischen Aspekten von Vorteil.
Die Spiralfeder ist demnach nämlich in einem Extragehäuse, dem Federgehäuse, ange- ordnet und lässt sich zusammen mit dem Federgehäuse in dem Schiebergehäuse montie- ren. Die Spiralfeder kann somit bereits vor ihrem Einbau in das Schiebergehäuse vorge- spannt werden. Von der Spiralfeder, die in vorgespanntem Zustand über eine sehr hohe potenzielle Energie verfügt, geht daher während der Montage keine Gefahr aus. Sie kann zusammen mit dem Federgehäuse relativ einfach und auch im vorgespannten Zustand gefahrenfrei in das Schiebergehäuse eingesetzt werden.
[0018] Ohne ein solches "extra" Federgehäuse müsste die Spiralfeder direkt in das Schieberge- häuse der Presse eingesetzt werden. Da die Spiralfeder zur Gewährleistung einer ausrei- chenden Rückstellkraft typischerweise vorgespannt werden muss, würde sich aufgrund der vorgespannten Feder in einem solchen Fall während der Montage ein sehr hohes Ge- fahrenpotenzial ergeben, da die vorgespannte Spiralfeder sich mit hoher Energie auszu- dehnen versucht, um in ihren Ursprungszustand (ungespannten Zustand) zu gelangen. Durch die Einbringung der Spiralfeder in ein Federgehäuse kann dies jedoch vermieden werden. [0019] Durch eine geeignete Kopplung der Spiralfeder mit der Welle bzw. dem Federgehäuse lässt sich die Spiralfeder gemäß der oben genannten Ausgestaltung auch zunächst ungespannt oder nur geringfügig vorgespannt in das Federgehäuse einsetzen und erst nach deren Montage in das Schiebergehäuse der Presse Vorspannen, ohne dass hierbei eine Gefahr für den Bediener oder Monteur ausgeht.
[0020] Das Federgehäuse ist vorzugsweise zweiteilig aufgebaut und weist ein topf- oder
korbförmiges Gehäuseteil sowie ein Deckelteil, das an dem topf- oder korbförmigen Gehäuseteil befestigt ist, auf. Zu Wartungs- und Reparaturzwecken lässt sich das Feder- gehäuse relativ einfach von dem Schiebergehäuse entnehmen und anschließend die Spiralfeder durch Lösen des Deckelteils von dem Gehäuseteil aus dem Federgehäuse entnehmen.
[0021] In montiertem Zustand der Presse ist die Spiralfeder vorzugsweise an ihrem radial
innenliegenden Ende mit der Welle gekoppelt und an ihrem radial außen liegenden Ende mit dem Federgehäuse gekoppelt.
[0022] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Spiralfeder an dem radial innenliegenden
Ende eine erste Lasche und an dem radial außen liegenden Ende eine zweite Lasche auf. Die erste Lasche dient vorzugsweise der Befestigung der Spiralfeder an der Welle. Die zweite Lasche dient vorzugsweise der Befestigung der Spiralfeder an dem Federgehäuse. Sofern kein extra Federgehäuse vorgesehen ist, kann die zweite Lasche der Spiralfeder auch unmittelbar mit dem Schiebergehäuse verbunden werden.
[0023] Die Ausbildung derartiger Laschen an den Enden der Spiralfeder hat mehrere Vorteile.
Anders als bei einer vermeintlich naheliegenden Art der Kopplung solcher Federn mit Hilfe von Schrauben oder Mitnahmeklinken/-stegen, die in Bohrungen oder schlüssellochartige Aussparungen in der Feder eingreifen, muss bei der Ausbildung von Laschen an den Enden der Spiralfeder keinerlei Aussparung innerhalb des Federblatts vorgesehen wer- den, welche die Festigkeit und somit die Standzeit der Spiralfeder negativ beeinflussen würde. Zudem würde die Verwendung von Schrauben oder Mitnahmeklinken/-stegen dazu führen, dass die außen liegenden Windungen der Spiralfeder, welche auf der Welle aufgewickelt werden, auf dem Schraubenkopf bzw. der Klinke oder dem Steg punktförmig aufliegen, da die Schraube bzw. die Klinke/der Steg immer höher ausgestaltet sein müss- te als die Materialstärke des Federblatts, um eine sichere Mitnahme zu gewährleisten. Durch die ständige dynamische Belastung während einer Hubbewegung käme es an die ser Auflagefläche (der Berührstelle zwischen dem Federblatt und der Schraube/Klinke oder dem Steg) zu einem vorzeitigen Verschleiß und möglicherweise zu einem Riss/Bruch der Spiralfeder. All dies kann durch das Vorsehen von Laschen an den Enden der Spiral feder jedoch vermieden werden.
[0024] Gemäß einer Ausgestaltung sind die erste und die zweite Lasche als gekrümmte Ab- schnitte ausgestaltet, die integral mit der Spiralfeder verbunden sind, wobei die erste La- sche in Richtung einer Krümmung der Spiralfeder gekrümmt ist und die zweite Lasche entgegengesetzt zu der Krümmung der Spiralfeder gekrümmt ist.
[0025] Bei den beiden Laschen handelt es sich vorzugsweise nicht um vollständig geschlossene
Laschen, sondern lediglich um umgebogene, im Wesentlichen U-förmige Enden des Fe- derblatts, die stärker gekrümmt sind als die übrigen, zwischen den Enden des Federblatts befindlichen Teile der Spiralfeder. Hierdurch wird eine Art Haken erzeugt, der sich einfach an der Welle bzw. dem Federgehäuse oder dem Schiebergehäuse (sofern kein Federge- häuse vorhanden ist) einhängen lässt.
[0026] Die entgegengesetzt zu der Krümmung der Spiralfeder gekrümmte zweite Lasche wird an dem Federgehäuse oder dem Schiebergehäuse eingehängt. Dies erfolgt vorzugsweise bei der Montage der Spiralfeder in dem Federgehäuse, also noch vor dem Einsetzen des Federgehäuses zusammen mit der Spiralfeder in das Schiebergehäuse der Presse.
[0027] Die in Richtung der Krümmung der Spiralfeder gekrümmte erste Lasche wird nach dem
Einsetzen des Federgehäuses in das Schiebergehäuse an der Welle befestigt. Dieser Be- festigungsvorgang kann relativ einfach erfolgen.
[0028] Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Welle einen Steg auf, der parallel zu einer Längsachse der Welle ausgerichtet ist, wobei zwischen dem Steg und einer auf den Steg zuweisenden Außenseite der Welle ein Hohlraum angeordnet ist, in den die erste Lasche eingreift.
[0029] Dieser Steg ermöglicht eine einfache, aber nichtsdestotrotz sichere Verbindung der
Spiralfeder mit der Welle. Der Steg kann beispielsweise als Zylinder- oder Schwerspann- stift ausgestaltet sein. Durch die einfache Verbindung der an der Spiralfeder vorgesehe- nen ersten Lasche mit dem Steg ist die Montage der in dem Federgehäuse vorgespann- ten Spiralfeder in das Schiebergehäuse denkbar einfach. Das Federgehäuse wird samt der Spiralfeder zunächst in das Schiebergehäuse eingesetzt. Im nächsten Schritt muss die Welle lediglich eine Umdrehung ausüben, um die erste Lasche in den an der Welle angeordneten Steg einzuhängen. Durch weitere Umdrehungen der Welle (beispielsweise durch Betätigung des Betätigungsorgans) legen sich die inneren freiliegenden Windungen der Spiralfeder auf die Welle bzw. auf die schon auf der Welle aufgewickelten Windungen auf. Der Rückstellmechanismus ist somit direkt einsetzbar.
[0030] Vorteilhaft ist des Weiteren, dass sich das Einbaumaß der Spiralfeder, welches durch das
Federgehäuse vorgegeben wird, nicht verändert. Bei Betätigung des Betätigungsorgans bzw. bei einer Drehung der Welle verändert sich lediglich das Verhältnis von außen- zu innenliegenden Windungen der Spiralfeder.
[0031] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Welle an der auf den Steg zuweisenden
Außenseite eine Planfläche auf.
[0032] Eine solche Planfläche vereinfacht das Einhängen der ersten Lasche an dem Steg. Der zuvor beschriebene Hohlraum, welcher zwischen dem Steg und der auf den Steg zuwei- senden Außenseite der Welle angeordnet ist, ergibt sich zwischen dem Steg und dieser Planfläche.
[0033] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist eine von der Welle abgewandte Oberseite des
Steges bündig mit einer äußeren Umfangsfläche der Welle ausgerichtet. [0034] Dies hat den Vorteil, dass sich die äußeren Windungen der Spiralfeder beim Aufwickeln auf der Welle über den gesamten Umfang der Welle relativ gleichmäßig aufwickeln, ohne dass Knickstellen oder Unregelmäßigkeiten entstehen. Durch diese gleichmäßige Auflage der Spiralfeder auf der Welle lässt sich die Lebensdauer der Spiralfeder erhöhen.
[0035] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Betätigungsorgan einen Betätigungshebel auf, der mit der Welle gekoppelt ist und quer zu dieser verläuft, wobei auf einer dem Betä- tigungshebel gegenüberliegenden Seite der Welle ein Gegengewicht angeordnet ist, das mit dem Betätigungshebel und/oder der Welle gekoppelt ist und als Drehmomentaus- gleich während der Betätigung des Betätigungshebels dient, wobei das Gegengewicht ei- ne größere Masse hat als der Betätigungshebel und ein Schwerpunkt des Gegengewichts einen kürzeren Abstand von der Welle hat als ein Schwerpunkt des Betätigungshebels.
[0036] Durch das Vorsehen eines solchen Gegengewichts lässt sich sowohl die Hubbewegung bzw. die Betätigung des Betätigungshebels als auch die Rückstellbewegung, welche durch den Rückstellmechanismus bewirkt wird, gleichmäßiger auslegen. Durch den Ein- satz des Gegengewichts hat die Stellung des Betätigungshebels keine Rückwirkung auf die Rückstellkraft des Rückholmechanismus.
[0037] Das Gegengewicht ist vorzugsweise derart dimensioniert, dass das Gegengewicht wäh- rend der Betätigung des Betätigungshebels sowie während der Rückstellbewegung als vorzugsweise vollständiger Drehmomentausgleich für den Betätigungshebel wirkt. Durch diesen Drehmomentausgleich lässt sich der Betätigungshebel bei einem konstant auf die sen ausgeübten Kraftaufwand, unabhängig von dessen momentaner (Winkel-) Stellung, sehr gleichmäßig bewegen. Dies gilt sogar für den Fall, in dem ein Bediener der Presse den Betätigungshebel nach dem Pressvorgang loslässt. Auch dann erfolgt die Rückstell- bewegung des Betätigungshebels über den gesamten Winkelbereich der Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit.
[0038] Ohne ein solches Gegengewicht hätte der Einfluss des Eigengewichts des Betätigungshe- bels auf die Rückstellkraft des Rückstellmechanismus eine direkte Auswirkung auf die Ge- schwindigkeit des Pressenstößels. Befindet sich der Betätigungshebel nämlich in waage- rechter Stellung und zeigt zu dem Bediener hin, wirkt die Kraft, welche durch das Eigen- gewicht des Betätigungshebels auf die Welle ausgeübt wird, entgegen der Rückstellkraft des Rückstellmechanismus. Befindet sich der Betätigungshebel hingegen in waagerechter Stellung und zeigt von dem Bediener weg, verstärkt die Kraft, welche durch das Eigenge- wicht des Betätigungshebels auf die Welle ausgeübt wird, die Rückstellkraft des Rück- stellmechanismus. Somit käme es zu einer sehr ungleichmäßigen Bewegung des Betäti gungshebels.
[0039] E in weiterer Vorteil der Verwendung eines Gegengewichts für den zuvor genannten
Drehmomentausgleich besteht darin, dass sich der Rückstellmechanismus dadurch einfacher auslegen bzw. eine in dem Rückstellmechanismus verwendete Feder (im Vorliegenden die Spiralfeder) geringer dimensionieren lässt. Ohne ein solches Gegenge- wicht müsste die Spiralfeder bzw. der Rückstellmechanismus stärker dimensioniert werden. Dies wiederum würde einen größeren Einbauraum für den Rückstellmechanis- mus bedingen, was einerseits extra Anpassungen an der Presse bedürfte und anderer- seits zu unerwünscht großen Bauteilen führen würde. Ein stärker dimensionierter Rück- stellmechanismus bzw. eine stärker dimensionierte Spiralfeder würde zudem im gespann- ten Zustand über eine höhere potenzielle Energie verfügen. Würde die Hand des Bedie- ners dann an dem Betätigungshebel abrutschen, hätte dies zur Folge, dass der Betäti gungshebel bedingt durch den Rückstellmechanismus sehr schnell in Rotation versetzt werden würde. Dies wiederum würde ein erhebliches Gefahrenpotenzial für den Bediener ergeben.
[0040] All dies kann durch das Vorsehen des Gegengewichts wirksam vermieden werden.
Insbesondere in der Verwendung zusammen mit der oben beschriebenen Spiralfeder lässt sich eine sehr kontinuierliche und für den Bediener nahezu gefahrlose Bewegung des Betätigungshebels erreichen, welche auch aus ergonomischer Sicht durchaus von Vorteil ist.
[0041] Das Gegengewicht hat, wie bereits erwähnt, eine größere Masse als der Betätigungs- hebel. Dies ermöglicht es, das Gegengewicht relativ kompakt auszugestalten, so dass das Gegengewicht den Bauraum der Presse kaum vergrößert. Der Schwerpunkt des Gegengewichts hat demnach einen kürzeren Abstand von der Welle als der Schwerpunkt des Betätigungshebels.
[0042] Der Betätigungshebel verläuft vorzugsweise quer zu der Welle. Unter dem Begriff "quer" wird vorliegend nicht zwingend orthogonal verstanden, sondern jede beliebige Ausrich- tung, die nicht parallel ist. Der Betätigungshebel kann also beispielsweise auch unter ei- nem spitzen Winkel relativ zu der Welle bzw. deren Längsachse ausgerichtet sein. Vor- zugsweise ist der Betätigungshebel gerade bzw. gradlinig ausgestaltet. Auch dies muss jedoch nicht zwangsläufig so sein. Beispielsweise kann der Betätigungshebel auch ge- krümmt oder abgewinkelt sein, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlas- sen.
[0043] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das
Betätigungsorgan ferner einen Griffhebel auf, der quer zu dem Betätigungshebel an dem Betätigungshebel montiert ist, wobei eine Masse des Gegengewichts derart bemessen ist, dass das Gegengewicht während der Betätigung des Betätigungshebels als Drehmoment- ausgleich für den Betätigungshebel und den Griffhebel dient.
[0044] Der Griffhebel ist insbesondere bei handbetätigten Pressen mit langem Stößelhub von
Vorteil, bei denen mit dem Betätigungshebel eine Drehbewegung über einen großen Win- kelbereich, beispielsweise > 360°, ausgeübt werden muss. In einem solchen Fall kann die Ergonomie für den Bediener durch das Vorsehen eines solchen Griffhebels, der quer zu dem Betätigungshebel an dem Betätigungshebel montiert ist, um ein Vielfaches verbes- sert werden. Ein umständliches "Umsetzen" der Betätigungshand des Bedieners ist bei der Betätigung anhand des Griffhebels nicht mehr notwendig.
[0045] Durch das entsprechende Bemessen der Masse bzw. des Schwerpunkts des Gegenge- wichts lässt sich für den zuvor erwähnten Drehmomentausgleich entsprechend auch das Eigengewicht des Griffhebels zusätzlich zu dem Eigengewicht des Betätigungshebels kompensieren. [0046] Gemäß einer Ausgestaltung ist der Griffhebel um seine Längsachse drehbar gelagert an dem Betätigungshebel montiert.
[0047] Durch eine solche Lagerung des Griffhebels kann die Ergonomie für den Bediener
zusätzlich verbessert werden. Der Griffhebel ist quer, vorzugsweise orthogonal, zu dem Betätigungshebel ausgerichtet. Der Begriff "quer" ist hier ebenfalls in dem obigen Sinne allgemein zu interpretieren.
[0048] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Gegengewicht ein erstes Gegengewicht und ein zweites Gegengewicht auf, wobei eine Masse des ersten Gegengewichts derart bemessen ist, dass das erste Gegengewicht während der Betätigung des Betätigungshe- bels als Drehmomentausgleich für den Betätigungshebel dient, und wobei eine Masse des zweiten Gegengewichts derart bemessen ist, dass das Gegengewicht während der Betätigung des Betätigungshebels als Drehmomentausgleich für den Griffhebel dient.
[0049] In dieser Ausgestaltung ist es besonders bevorzugt, dass das erste und das zweite
Gegengewicht jeweils lösbar mit dem Betätigungshebel und/oder der Welle gekoppelt sind, und dass der Griffhebel lösbar an dem Betätigungshebel montiert ist.
[0050] Auf diese Weise ist es nämlich möglich, den Betätigungshebel sowohl mit als auch ohne daran angeordnetem Griffhebel zu verwenden. Ist der Griffhebel an dem Betätigungshe- bel montiert, so lassen sich für den Drehmomentausgleich beide Gegengewichte mit dem Betätigungshebel und/oder der Welle koppeln. Wird der Betätigungshebel hingegen ohne den Griffhebel verwendet, so kann eines der beiden Gegengewichte (das zweite Gegen- gewicht) weggelassen bzw. von dem Betätigungshebel und/oder der Welle demontiert werden. Unabhängig davon, ob ein oder mehrere Gegengewichte verwendet werden, lassen diese sich sowohl an dem Betätigungshebel direkt montieren als auch alternativ oder zusätzlich dazu mit der Welle verbinden. Dies hat keinen Einfluss auf den oben beschriebenen Effekt des Drehmomentausgleichs. [0051] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Welle als
Stirnradwelle ausgestaltet, wobei der Pressenstößel oder ein mit diesem gekoppeltes Bauteil eine Verzahnung aufweist, in die die Stirnradwelle eingreift.
[0052] Gemäß dieser Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Presse als sog.
Zahnstangenpresse ausgestaltet. Die Stirnradwelle kann einteilig (verzahnte Welle) oder mehrteilig als Welle mit einer Welle-Nabe-Verbindung und einem darauf angeordneten Stirnrad ausgebildet sein. Der Stößel kann sowohl als Rundstößel oder Vierkantstößel ausgebildet sein. Die Verzahnung ist entweder direkt an dem Pressenstößel angeordnet. Alternativ dazu kann sie auch an einem mit dem Pressenstößel gekoppelten Bauteil angeordnet sein, beispielsweise an einer parallel zu dem Pressenstößel verlaufenden Zahnstange, welche gleichzeitig als Verdrehsicherung für den Pressenstößel dient.
[0053] Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Presse auch als Kniehebelpresse ausgestaltet sein. In einem solchen Fall ist die Welle dann als reguläre Welle, also nicht als Stirnrad- welle, ausgestaltet.
[0054] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläutern- den Merkmale nicht nur einzeln, sondern auch in beliebiger Kombination miteinander kombinierbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[0055] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste perspektivische Ansicht einer handbetätigten Presse gemäß einem ers- ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine zweite perspektivische Ansicht der handbetätigten Presse gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine Seitenansicht der handbetätigten Presse gemäß dem ersten Ausführungsbei- spiel; Fig. 4 eine Frontansicht der handbetätigten Presse gemäß dem ersten Ausführungsbei- spiel, wobei Teile der handbetätigten Presse als Explosionsdarstellung dargestellt sind;
Fig. 5 eine Draufsicht einer Spiralfeder gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Federgehäuses gemäß einem Ausführungsbei- spiel;
Fig. 7 das in Fig. 6 gezeigte Federgehäuse samt der in Fig. 5 gezeigten Spiralfeder in einer Explosionsdarstellung;
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel einer in der erfindungsgemäßen Presse verwendeten Welle in einer Draufsicht;
Fig. 9 eine Schnittansicht der in Fig. 8 gezeigten Welle;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungs- gemäßen Presse; und
Fig. 11 eine Seitenansicht der in Fig. 10 gezeigten Presse gemäß dem zweiten Ausfüh- rungsbeispiel.
[0056] Die Fig. 1 bis 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer handbetätigten Presse
gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Presse ist darin gesamthaft mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
[0057] Die Presse 10 weist ein Basisteil 12 auf, welches typischerweise als Pressenständer bezeichnet wird. Der Pressenständer 12 bildet die Grundstruktur der Presse 10 und dient im Wesentlichen als Träger für die übrigen Bauteile der Presse 10. Der Pressenständer 12 wird üblicherweise auf einem Untergrund, beispielsweise einer Werkbank, abgestellt. [0058] Am Pressenständer 12 ist ein sog. Schieber 14 montiert, der in dem vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel entlang der Höhenrichtung, welche mit dem Doppelpfeil 16 angedeu- tet ist, am Pressenständer 12 verstellbar angeordnet ist. Durch diese Verstellbarkeit lässt sich der Schieber 14 je nach Werkstückgröße und gewünschtem Hub entlang der Höhen- richtung 16 entsprechend einstellen.
[0059] Seitlich am Schieber 14 ist ein Betätigungsorgan 18 angebracht, welches in dem
vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel als länglicher Betätigungshebel 20 ausgestaltet ist. Dieses Betätigungsorgan 18 dient der Betätigung der Presse 10 von Hand. Anstelle eines Betätigungshebels 20 kann grundsätzlich auch ein Rad oder ein anderweitiger Griff verwendet werden, um die Presse 10 von Hand zu betätigen.
[0060] Die Presse 10 ist gemäß dem vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel als
Zahnstangenpresse ausgestaltet. Im Gehäuse des Schiebers 14, welches als Schieberge- häuse 22 bezeichnet wird, ist ein Pressenstößel 24 längs geführt. Quer, vorzugsweise orthogonal dazu, ist in dem Schiebergehäuse 22 eine Welle 26 angeordnet, die in Fig. 8 und 9 im Detail gezeigt ist.
[0061] Die Welle 26 ist in dem Schiebergehäuse 22 drehbar gelagert. In dem vorliegend
gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Welle als Stirnradwelle ausgestaltet (siehe Fig. 8 und 9). Die Stirnradwelle 26 kann entweder einteilig ausgestaltet sein, wobei das Stirnrad 28 integral mit der Welle 26 verbunden ist, oder aber mehrteilig ausgestaltet sein, wobei das Stirnrad 28 in einer entsprechenden Wellen-Nabe-Verbindung auf der Welle 26 eingesetzt ist.
[0062] Die Welle 26 ist mit dem Pressenstößel 24 gekoppelt. Genauer gesagt, greift das Stirnrad
28 in eine auf der Hinterseite des Pressenstößels 24 vorgesehene Verzahnung 30 ein (siehe Fig. 3).
[0063] Das Betätigungsorgan 18 bzw. der Betätigungshebel 20 ist über die in dem Schieberge- häuse 22 drehbar gelagerte Welle 26 mit dem Pressenstößel 24 gekoppelt. Eine Betäti gung des Betätigungshebels 20 in Richtung des in Fig. 3 schematisch gezeigten Pfeils 32 führt zu einer Hubbewegung des Pressenstößels 24, bei der der Pressenstößel 24 nach unten in Richtung des Pfeils 34 (siehe Fig. 3). Eine parallel zu dem Pressenstößel 24 ver- laufende Achse 36, die ebenfalls in dem Schiebergehäuse 22 längs geführt ist, verhindert während dieser Hubbewegung eine Verdrehung des Pressenstößels 24. Die Achse 36 wird daher auch als Verdrehsicherung bezeichnet.
[0064] Bei der Ausbildung der Presse 10 als Zahnstangenpresse muss die Verzahnung 30 nicht zwangsläufig an dem Pressenstößel 24 selbst angeordnet sein. Grundsätzlich ließe sich diese auch an der Achse bzw. Verdrehsicherung 36 anbringen.
[0065] Am unteren Ende des Pressenstößels 24 ist eine Werkzeugaufnahme 38 zur Aufnahme kundenspezifischer Presswerkzeuge angebracht. An diese Werkzeugaufnahme 38 lassen sich unterschiedlichste Presswerkzeuge relativ einfach mit Hilfe eines Befestigungsmit- tels, beispielsweise mit Hilfe einer Schraube, befestigen. Der Stößelhub wird durch die Länge der an dem Pressenstößel 24 angeordneten Verzahnung 30 und den Verstellwin- kel des Betätigungshebels 20 bestimmt.
[0066] Zur Erleichterung der Bedienbarkeit weist die Presse 10 ferner einen Rückstellmechanis- mus 40 auf, der zumindest in Teilen in Fig. 4-7 gezeigt ist. Dieser Rückstellmechanismus dient der Rückstellung des Pressenstößels 24 und somit auch des Betätigungshebels 20. Der Rückstellmechanismus 40 bewirkt eine Rückstellbewegung des Pressenstößels 24 bzw. des Betätigungshebels 20, welche der Hubbewegung des Pressenstößels 24 bzw. der Betätigungsbewegung des Betätigungshebels 20 entgegengesetzt ist. Durch diese Rückstellbewegung wird der Pressenstößel 24 entlang des in Fig. 3 schematisch ange- deuteten Pfeils 42 nach oben bewegt und der Betätigungshebel 20 entlang des in Fig. 3 schematisch angedeuteten Pfeils 44 zurück in seine Ausgangsstellung gebracht. Diese Ausgangsstellung, bei der sich der Pressenstößel 24 in seinem oberen Anschlag befindet, ist in Fig. 3 gezeigt.
[0067] Die Kraft des Rückstellmechanismus 40 wird durch eine Spiralfeder 46 erzeugt, welche im
Detail in Fig. 5 gezeigt ist. Die Spiralfeder 46 weist ein bandförmiges Federblatt 48 oder Federblech auf, das spiralförmig aufgewickelt ist. Anders als eine Schraubendrehfeder bzw. Torsionsfeder wird eine solche Spiralfeder 46 bei Belastung auf Zug beansprucht.
Durch die Belastung wird das spiralförmig aufgewickelte Federblatt 48 in sich zusammen- gezogen bzw. aufgewickelt. Hierdurch verkürzt sich der Abstand zwischen den radial au- ßenliegenden Windungen und den radial innenliegenden Windungen des Federblatts 48. Eine solche Spiralfeder 46 wird auch als Triebfeder bezeichnet.
[0068] Die Spiralfeder 46 ist auf der Welle 26 bzw. um die Welle 26 herum angeordnet. Das
radial innenliegende Ende 50 des Federblatts 48 ist vorzugsweise direkt mit der Welle 26 verbunden. Bei einer Drehung der Welle 26 während der Hubbewegung, welche eine Drehung der Welle 26 in Fig. 3 und 5 im Gegenuhrzeigersinn entspricht, zieht sich das Federblatt 48, wie zuvor erwähnt, zusammen und wickelt sich auf der Welle 26 auf.
[0069] Am radial innenliegenden Ende der Spiralfeder 46 kann eine innere Gehäusewand
vorgesehen sein, um einen direkten Kontakt der radial innenliegenden Windungen des Federblatts 48 mit der Welle 26 zu verhindern. Dies ist jedoch nur eine optionale Möglich- keit und in dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel nicht der Fall.
[0070] Ein wesentlicher Vorteil der Verwendung einer solchen Spiralfeder 46 besteht darin, dass sich die Rückstellkraft auch bei mehreren Umdrehungen der Welle 26 im Vergleich zu einer Schraubendrehfeder bzw. Torsionsfeder nur geringfügig erhöht. Hierdurch ergibt sich für den Bediener nur ein minimaler Kraftunterschied zwischen der Ausgangsstellung und der Maximalstellung des Betätigungshebels 20. Ebenso erfolgt die Rückstellbewe- gung in sehr gleichmäßiger Weise.
[0071] Ein weiterer Vorteil einer solchen Spiralfeder 46 ist darin zu sehen, dass diese sich bei
Belastung im Gegensatz zu einer Schraubendrehfeder bzw. Torsionsfeder nicht ausdehnt, so dass diese sehr platzsparend in dem Schiebergehäuse 22 untergebracht sein kann.
[0072] Im Vergleich zu einer Schraubendrehfeder bzw. Torsionsfeder gewährleistet die
Spiralfeder 46 darüber hinaus die Möglichkeit der Erzeugung einer relativ großen Rück- stellkraft trotz vergleichsweise weniger Windungen. [0073] Die Spiralfeder 46 ist vorzugsweise in einem Extragehäuse 52 angeordnet, welches als Federgehäuse bezeichnet wird. Die Unterbringung der Spiralfeder 46 in einem solchen Federgehäuse 52 bietet den Vorteil, dass sich die Spiralfeder 46 bereits vorab, also vor ihrem Einbau in das Schiebergehäuse 22, Vorspannen lässt und dann zusammen mit dem Federgehäuse 52 in das Schiebergehäuse 22 eingesetzt wird. Dies ist insbesondere aus sicherheitstechnischen Aspekten von Vorteil, da für den Monteur von der Spiralfeder 46 somit keine Gefahr ausgeht. Zudem wird hierdurch die Montage der Spiralfeder 46 deut- lich vereinfacht.
[0074] Das Federgehäuse 52, welches in Fig. 6 und 7 dargestellt ist, hat einen zweiteiligen Auf- bau. Das Federgehäuse 52 weist ein topf- oder korbförmiges Gehäuseteil 54 sowie ein Deckelteil 56 auf, das mit dem Gehäuseteil 54 vorzugsweise lösbar verbindbar ist. In dem vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die mechanische Verbindung von dem topf- bzw. korbförmigen Gehäuseteil 54 und dem Deckelteil 56 durch Verstemmen mehre- rer Metalllaschen 58. Grundsätzlich sind jedoch diverse andere Arten der Verbindung der beiden Teile 54, 56 des Federgehäuses 52 denkbar, z.B. durch Verschrauben, einen Ba- jonettverschluss etc.
[0075] Um die Reibung im dynamischen Zustand zu minimieren, wird die Spiralfeder 46 vorzugs- weise vor ihrem Einbau in das Federgehäuse 52 mit einem Schmierstoff benetzt.
[0076] Die Spiralfeder 46 weist an ihrem radial innenliegenden Ende eine erste Lasche 60 zur
Befestigung an der Welle 26 auf. An ihrem radial außenliegenden Ende 62 weist die Spi- ralfeder 46 eine zweite Lasche 64 zur Befestigung an dem Federgehäuse 52 auf. Die bei- den Laschen 60, 64 sind vorzugsweise integral mit dem Federblatt 48 der Spiralfeder 46 verbunden. Besonders bevorzugt sind die beiden Laschen als gekrümmte Abschnitte aus- gestaltet, die durch Umbiegen der Enden 50, 62 hergestellt werden. Beide Laschen 60, 64 sind vorzugsweise stärker gekrümmt als das Federblatt 48 bzw. die übrigen Teile des Fe- derblatts 48 der Spiralfeder 46. Die erste Lasche 60 ist in Richtung der Krümmung der Spiralfeder 46 gekrümmt. Die zweite Lasche 64 ist entgegengesetzt zu der Krümmung der Spiralfeder 46 gekrümmt. [0077] Mit Hilfe der zuvor erwähnten Laschen 60, 64 lässt sich die Spiralfeder 46 relativ einfach durch Einhängen an der Welle 26 bzw. dem Federgehäuse 52 befestigen. An der Welle 26 ist als Gegenstück zu der ersten Lasche 60 ein Steg 66 vorgesehen (siehe Fig. 8 und 9). Dieser Steg 66 verläuft parallel zu der Längsachse 68 der Welle 26. Unterhalb des Steges 66 befindet sich ein Hohlraum 70, in den die erste Lasche 60 der Spiralfeder 46 eingreift. Der Hohlraum 70 ergibt sich zwischen einer auf den Steg 66 zuweisenden Außenseite der Welle, die gegenüber dem äußeren Umfang der Welle 26 zurückgesetzt ist. An dieser Außenseite weist die Welle 26 vorzugsweise eine Planfläche 72 auf. Diese Planfläche 72 bzw. der sich zwischen der Planfläche 72 und dem Steg 66 ergebende Hohlraum vereinfacht das Einführen der ersten Lasche 60 der Spiralfeder 46.
[0078] Wie in Fig. 9 ersichtlich ist, ist die von der Welle 26 abgewandte Oberseite 74 des Steges
66 bündig mit einer äußeren Umfangsfläche 76 der Welle 26 angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass es beim Aufwickeln der Spiralfeder 46 zu keinerlei Faltenbildung innerhalb des Federblattes 48 kommt, da sich das Federblatt 48 gleichmäßig um den Umfang der Welle 26 "herumwickeln" kann. Hierdurch wird ein vorzeitiger Bruch der Spiralfeder 46 wirksam vermieden, so dass sich die Lebensdauer der Spiralfeder um ein Vielfaches verlängert.
[0079] Die an dem radial außenliegenden Ende 62 der Spiralfeder 46 angeordnete zweite
Lasche 64 wird an einem Steg 78 des Federgehäuses 52 eingehängt (siehe Fig. 6). Diese Art der Verbindung zwischen der Spiralfeder 46 und der Welle 26 bzw. dem Federgehäu- se 52 unter Verwendung der Laschen 60, 64 hat insbesondere den Vorteil, dass sich zum einen die Montage relativ einfach gestaltet und zum anderen die Spiralfeder bzw. das Federblatt 48 durch die Laschen 60, 64 nicht geschwächt wird.
[0080] Es versteht sich, dass diese sich durch die Laschen 60, 64 ergebenden Vorteile auch zum
Tragen kommen würden, wenn die Spiralfeder 46 unmittelbar an dem Schiebergehäuse 22 (ohne Federgehäuse 52) befestigt werden würde. Durch einen entsprechenden Steg am Schiebergehäuse 52 (ähnlich dem Steg 78 am Federgehäuse 52) wäre eine solche Anordnung ebenfalls denkbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlas- sen. [0081] In dem vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Spiralfeder 46 nach deren Mon- tage in dem Federgehäuse 52 in bereits vorgespanntem Zustand in eine in dem Schieber- gehäuse 22 vorgesehene Aussparung eingesetzt und anschließend mit einer Abdeckung 80, die beispielsweise mit Hilfe zweier Schrauben 82 am Schiebergehäuse 22 befestigt wird, montiert (siehe Fig. 4).
[0082] I m nächsten Schritt muss die Welle 26 lediglich eine Umdrehung ausüben, um die erste
Lasche 60 der Spiralfeder 46 in den Steg 66 bzw. den Hohlraum 70 einzuhängen. Dies erfolgt mehr oder weniger automatisch durch Drehung der Welle 26. Durch weitere Bewegung des Betätigungshebels 20 in Betätigungsrichtung 32 legen sich die inneren freiliegenden Windungen der Spiralfeder 46 auf die Welle 26 bzw. auf die schon auf der Welle 26 aufgewickelten Windungen auf.
[0083] Vorteilhaft ist hierbei, dass sich das Einbaumaß der Spiralfeder 46, welche durch das
Federgehäuse 52 vorgegeben wird, nicht ändert. Es verändert sich lediglich das Verhält- nis von außen- zu innenliegenden Windungen des Federblattes 48. Sobald die Spiralfeder 46 in der oben beschriebenen Weise im Schiebergehäuse 22 montiert ist und mit der Welle 26 verbunden ist, lässt sich abschließend die Ausgangsstellung des Pressenstößels 24 sowie des Betätigungshebels 20 relativ zueinander justieren, um die Ausgangsstellung des Betätigungshebels 20 wie gewünscht einzustellen. Der Betätigungshebel 20 ist hierzu vorzugsweise lösbar an der Welle 26 befestigt, um diesen während der Einrichtung der Presse 10 in Richtung des Pfeils 32 oder in Richtung des Pfeils 44 entsprechend justieren zu können und anschließend an der Welle 26 wieder zu fixieren.
[0084] In Fig. 10 und 1 1 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Presse gezeigt. Die Presse ist darin gesamthaft mit der Bezugsziffer 10' gekennzeichnet. Für alle übrigen Bauteile, die den Bauteilen der Presse 10 gemäß des ersten Ausführungsbei- spiels entsprechen, werden die gleichen Bezugszeichen wie zuvor verwendet. Zudem werden nachfolgend lediglich die Unterschiede zwischen dem in Fig. 10 und 1 1 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel und dem in Fig. 1-4 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Die obigen Ausführungen zu der Spiralfeder 46, dem Federgehäuses 52 und der Welle 26 sind entsprechend auch auf das zweite Ausführungsbeispiel anwendbar. [0085] Neben einem vergleichsweise größeren Stößelhub unterscheidet sich die Presse 10' ge- mäß des zweiten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen durch die Ausgestaltung des Be- tätigungsorgans 18.
[0086] Das Betätigungsorgan 18 weist einen Betätigungshebel 20 sowie einen Griffhebel 84 auf, der quer zu dem Betätigungshebel 20 an dem Betätigungshebel 20 montiert ist. Ein solcher Griffhebel 84 wird häufig auch als Ergogriff bezeichnet. Der Griffhebel 84 ist insbesondere bei Pressprozessen mit langem Stößelhub von Vorteil, da hierbei der Betätigungshebel 20 eine Drehbewegung > 360° ausüben muss. Der Griffhebel 84 verhindert bei einer solch großen Drehbewegung ein lästiges Umgreifen an dem Betäti- gungshebel 20, welches weder ergonomisch oder sicherheitstechnisch von Vorteil ist, da die Hand des Bedieners bei einem solchen Umgreifen relativ leicht von dem Betätigungs- hebel 20 abrutschen kann.
[0087] Um die Ergonomie noch weiter zu verbessern, kann der Griffhebel 84 um seine
Längsachse drehbar an dem Betätigungshebel 20 gelagert sein. Auf diese Weise kann der Bediener sehr einfach die Kraft auf den Griffhebel 84 bzw. den Betätigungshebel 20 ausüben, ohne die Ausrichtung seiner Hand während der Betätigung ändern zu müssen.
[0088] Nichtsdestotrotz ist der Griffhebel 84 ein optionales Merkmal, da sich die Presse
grundsätzlich auch ohne den Griffhebel 84 allein mittels des Betätigungshebels 20 bedienen lässt. Der Griffhebel 84 ist daher vorzugsweise lösbar an dem Betätigungshebel 20 montiert, so dass der Griffhebel 84 je nach Wunsch verwendet oder weggelassen werden kann.
[0089] An dem Betätigungsorgan 18 ist ferner ein Gegengewicht 86 montiert. Dieses
Gegengewicht 86 dient als Ausgleich für das Eigengewicht des Betätigungshebels 20 sowie des Griffhebels 84, sofern dieser verwendet wird. Das Gegengewicht 86 bewirkt einen Drehmomentausgleich, durch den sich das Betätigungsorgan 18 unabhängig von dessen Winkelstellung kontinuierlicher bewegen lässt. Dies ermöglicht eine für den Bediener der Presse angenehmere Art der Betätigung ohne sich verändernde Kraft- bzw. Momentverhältnisse während der Betätigung des Betätigungsorgans 18. Zudem erfolgt aufgrund des Gegengewichts 86 auch die Rückstellbewegung des Betätigungsorgans 18 in kontinuierlicher Art und Weise.
[0090] Durch das Vorsehen des Gegengewichts 86 lässt sich auch der Rückstellmechanismus
40 geringer dimensionieren. Dies wiederum resultiert in einer weniger starken Beschleuni- gung des Betätigungsorgans 18 durch den Rückstellmechanismus 40 während der Rück- stellbewegung. Ein Gefahrenpotenzial für den Bediener der Presse lässt sich dadurch we sentlich minimieren.
[0091] Das Gegengewicht 86 stellt aufgrund seiner sehr platzsparenden Anordnung im Übrigen kaum ein Hindernis für den Bediener dar. Es weist vorzugsweise eine größere Masse als der Betätigungshebel 20 auf. Wird der Betätigungshebel 20 zusammen mit dem Griffhebel 84 verwendet, so ist die Masse des Gegengewichts 86 ebenfalls größer bemessen als die Summe der Massen des Betätigungshebels 20 und des Griffhebels 84. Aus diesem Grund kann das Gegengewicht 86 relativ klein ausgestaltet sein. Der Schwerpunkt des Gegen- gewichts 86 hat einen kürzeren Abstand von der Welle 26 als der Schwerpunkt des Betä- tigungshebels 20 bzw. des Griffhebels 84.
[0092] Das Gegengewicht 86 kann an der Welle 26 und/oder dem Betätigungshebel 20 montiert werden.
[0093] In dem vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Gegengewicht 86 ein erstes
Gegengewicht 88 sowie ein zweites Gegengewicht 90 auf. Das erste Gegengewicht 88 dient als Gewichts- bzw. Drehmomentausgleich für den Betätigungshebel 20. Das zweite Gegengewicht 90 dient als Gewichts- bzw. Drehmomentausgleich für den Griffhebel 84.
[0094] Beide Gegengewichte 88, 90 sind vorzugsweise lösbar mit dem Betätigungshebel 20
und/oder der Welle 26 gekoppelt. Wird die Presse nur mit dem Betätigungshebel 20 be- trieben, so kommt nur das erste Gegengewicht 88 zum Einsatz und das zweite Gegenge- wicht 90 wird von der Presse demontiert. Wird der Betätigungshebel 20 allerdings zusam- men mit dem Griffhebel 84 verwendet, kommen beide Gegengewichte 88, 90 zum Ein- satz. Somit kann unabhängig davon, ob der Betätigungshebel 20 mit oder ohne Griffhebel 84 verwendet wird, eine lineare Rückstellkraft des Rückstellmechanismus 40 erzeugt wer- den.

Claims

Patentansprüche
1. Handbetätigte Presse (10, 10') mit einem an eine Welle (26) gekoppelten Betäti- gungsorgan (18), dessen Betätigung in eine Hubbewegung eines an die Welle (26) gekoppelten Pressenstößels (24), und somit auch in eine Änderung einer relativen Lage des Pressenstößels (24), um gesetzt wird, wobei die Presse (10, 10') ferner einen Rückstellmechanismus (40) zur Rückstellung des Betätigungsorgans (18) aufweist, der der Betätigung des Betätigungsorgans (18) entgegenwirkt und eine der Hubbewegung entgegengesetzte Rückstellbewegung des Pressenstößels (24) bewirkt,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstellmechanismus (40) eine Spiralfeder (46) aufweist, welche als spiralförmig aufgewickelte Blattfeder ausgestaltet ist.
2. Handbetätigte Presse nach Anspruch 1 , wobei die Welle (26) in einem Schieber- gehäuse (22), in dem der Pressenstößel (24) längs geführt ist, drehbar gelagert ist, und wobei die Spiralfeder (46) in einem Federgehäuse (52) angeordnet ist, das in dem Schiebergehäuse (22) montiert ist.
3. Handbetätigte Presse nach Anspruch 2, wobei das Federgehäuse (52) ein topf- oder korbförmiges Gehäuseteil (54) sowie ein Deckelteil (56), das an dem topf- oder korbförmigen Gehäuseteil (54) befestigt ist, aufweist.
4. Handbetätigte Presse nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Spiralfeder (46) an ihrem radial innenliegenden Ende (50) mit der Welle (26) gekoppelt ist, und an ihrem ra- dial außenliegenden Ende (62) mit dem Federgehäuse (52) gekoppelt ist.
5. Handbetätigte Presse nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Spiralfeder (46) an ihrem radial innenliegenden Ende (50) eine erste Lasche (60) und an ihrem ra- dial außenliegenden Ende (62) eine zweite Lasche (64) aufweist.
6. Handbetätigte Presse nach Anspruch 5, wobei die erste Lasche (60) und die zwei- te Lasche (64) als gekrümmte Abschnitte ausgestaltet sind, die integral mit der Spiralfeder (46) verbunden sind, wobei die erste Lasche (60) in Richtung einer Krümmung der Spiralfeder (46) gekrümmt ist, und wobei die zweite Lasche (64) entgegengesetzt zu der Krümmung der Spiralfeder (46) gekrümmt ist.
7. Handbetätigte Presse nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Welle (26) einen Steg (66) aufweist, der parallel zu einer Längsachse (68) der Welle (26) ausgerichtet ist, wobei zwischen dem Steg (66) und einer auf den Steg (66) zuweisenden Außen- seite der Welle (26) ein Hohlraum (70) angeordnet ist, in den die erste Lasche (60) eingreift.
8. Handbetätigte Presse nach Anspruch 7, wobei die Welle (26) an der auf den Steg (66) zuweisenden Außenseite eine Planfläche (72) aufweist.
9. Handbetätigte Presse nach Anspruch 7 oder 8, wobei eine von der Welle (26) ab- gewandte Oberseite (74) des Steges (66) bündig mit einer äußeren Umfangsfläche (76) der Welle (26) ist.
10. Handbetätigte Presse nach einem der Ansprüche 1-9, wobei das Betätigungsor- gan (18) einen Betätigungshebel (20) aufweist, der mit der Welle (26) gekoppelt ist und quer zu dieser verläuft, wobei auf einer dem Betätigungshebel (20) gegen- überliegenden Seite der Welle (26) ein Gegengewicht (86) angeordnet ist, das mit dem Betätigungshebel (20) und/oder der Welle (26) gekoppelt ist und als Drehmo- mentausgleich während der Betätigung des Betätigungshebels (20) dient, wobei das Gegengewicht (86) eine größere Masse hat als der Betätigungshebel (20) und ein Schwerpunkt des Gegengewichts (86) einen kürzeren Abstand von der Welle (26) hat als ein Schwerpunkt des Betätigungshebels (20).
1 1. Handbetätigte Presse nach Anspruch 10, wobei das Betätigungsorgan (18) ferner einen Griffhebel (84) aufweist, der quer zu dem Betätigungshebel (20) an dem Be- tätigungshebel (20) montiert ist, und wobei eine Masse des Gegengewichts (86) derart bemessen ist, dass das Gegengewicht (86) während der Betätigung des Be- tätigungshebels (20) als Drehmomentausgleich für den Betätigungshebel (20) und den Griffhebel (84) dient.
12. Handbetätigte Presse nach Anspruch 11 , wobei der Griffhebel (84) um seine
Längsachse drehbar gelagert an dem Betätigungshebel (20) montiert ist.
13. Handbetätigte Presse nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Gegengewicht (86) ein erstes Gegengewicht (88) und ein zweites Gegengewicht (90) aufweist, wobei eine Masse des ersten Gegengewichts (88) derart bemessen ist, dass das erste Gegengewicht (88) während der Betätigung des Betätigungshebels (20) als Dreh- momentausgleich für den Betätigungshebel (20) dient, und wobei eine Masse des zweiten Gegengewichts (90) derart bemessen ist, dass das zweite Gegengewicht (90) während der Betätigung des Betätigungshebels (20) als Drehmomentaus- gleich für den Griffhebel (84) dient.
14. Handbetätigte Presse nach Anspruch 13, wobei das erste und das zweite Gegen- gewicht (88, 90) jeweils lösbar mit dem Betätigungshebel (20) und/oder der Welle (26) gekoppelt sind, und wobei der Griffhebel (84) lösbar an dem Betätigungshebel (20) montiert ist.
15. Handbetätigte Presse nach einem der Ansprüche 1-14, wobei die Welle (26) als Stirnradwelle ausgestaltet ist und der Pressenstößel (24) oder ein mit diesem ge- koppeltes Bauteil (36) eine Verzahnung (30) aufweist, in die die Stirnradwelle ein- greift.
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