DE10053690B4 - Presse mit Linearschlitten - Google Patents
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Abstract
Presse,
bestehend aus:
einem Schieber (9), der entlang einer vertikalen Achse bewegbar ist;
einer Kurbelwelle (8);
einem Verbindungsstück (10);
wobei das Verbindungsstück (10) eine Drehung der Kurbelwelle (8) auf den Schieber überträgt, so daß sich der Schieber (9) durch die Drehung der Kurbelwelle entlang der vertikalen Achse bewegt;
einem Antriebsglied (11), das mit einem Ende mit dem Schieber (9) verbunden ist,
einem Antriebsverbindungsglied (12), das mit einem Ende mit dem Antriebsglied (11) verbunden ist,
einem oberen Kniehebel (6),
einem festen Drehzapfen (5), wobei der obere Kniehebel (6) an einem Punkt schwenkbar an dem festen Drehzapfen (5) angeordnet ist,
wobei der obere Kniehebel an einem Ende mit dem Antriebsverbindungsglied (12) verbunden ist und an seinem anderen Ende mit einem unteren Kniehhebel (4), über das der obere Kniehebel (6) mit einem Schlitten (3) verbunden ist;
sowie einem Mechanismus zur Einstellung der...
einem Schieber (9), der entlang einer vertikalen Achse bewegbar ist;
einer Kurbelwelle (8);
einem Verbindungsstück (10);
wobei das Verbindungsstück (10) eine Drehung der Kurbelwelle (8) auf den Schieber überträgt, so daß sich der Schieber (9) durch die Drehung der Kurbelwelle entlang der vertikalen Achse bewegt;
einem Antriebsglied (11), das mit einem Ende mit dem Schieber (9) verbunden ist,
einem Antriebsverbindungsglied (12), das mit einem Ende mit dem Antriebsglied (11) verbunden ist,
einem oberen Kniehebel (6),
einem festen Drehzapfen (5), wobei der obere Kniehebel (6) an einem Punkt schwenkbar an dem festen Drehzapfen (5) angeordnet ist,
wobei der obere Kniehebel an einem Ende mit dem Antriebsverbindungsglied (12) verbunden ist und an seinem anderen Ende mit einem unteren Kniehhebel (4), über das der obere Kniehebel (6) mit einem Schlitten (3) verbunden ist;
sowie einem Mechanismus zur Einstellung der...
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Presse mit einem Schlitten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Presse, deren Schlitten sich durch die Verwendung von Kniehebeln linear bewegt. Die vorliegende Erfindung ist nützlich, wennn die Hubhöhe des Schlittens erheblich verstellt werden muß, oder wenn der untere Totpunkt eingestellt werden muß.
- Das
Japanische Patent Nr. 7-55399 - Die
Japanische Patentoffenlegungsschrift 48-42471 - Das
Japanische Patent Nr. 7-55399 - Bei Kniehebelpressen ist die Beschleunigung am Umkehrpunkt im oberen Totpunkt im allgemeinen groß. Dies macht einen schnellen Betrieb schwierig.
- Ein Mechanismus zur Einstellung der Hubhöhe ist auch in der
Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 48-42471 Japanischen Patentschrift Nr. 7-55399 - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, und eine kompakte Presse zu schaffen, bei der die Hubhöhe des Schlittens und der untere Totpunkt einstellbar sind. Insbesondere soll das Wechselverhältnis bei der Hubhöhe groß sein, so eine Feineinstellung des unteren Totpunkts möglich sein und es sollen Kniehebel verwendet werden mit einer geringen Beschleunigung des Schlittens im oberen Totpunkt. Die Einstellung der Hubhöhe soll kontinuierlich erfolgen, wobei der Preßdruck nicht oder nur wenig auf den Einstellmechanismus wirken soll.
- Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Fortbildungen und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen umfaßt.
- Erfindungsgemäß besteht eine Presse aus einem Schieber, der entlang einer vertikalen Achse bewegbar ist; einer Kurbelwelle; einem Verbindungsstück; wobei das Verbindungsstück eine Drehung der Kurbelwelle auf den Schieber überträgt, so daß sich der Schieber durch die Drehung der Kurbelwelle entlang der vertikalen Achse bewegt; einem Antriebsglied, das mit einem Ende mit dem Schieber verbunden ist, einem Antriebsverbindungsglied, das mit einem Ende mit dem Antriebsglied verbunden ist, einem oberen Kniehebel, einem festen Drehzapfen, wobei der obere Kniehebel an einem Punkt schwenkbar an dem festen Dreh zapfen angeordnet ist, wobei der obere Kniehebel mit dem Antriebsverbindungsglied verbunden ist; einem Verbindungsglied, über das der obere Kniehebel mit einem Schlitten verbunden ist; sowie einem Mechanismus zur Einstellung der Hubhöhe, der den Schwenkbereich um einen Drehzapfen begrenzt, das das Antriebsglied mit dem Antriebsverbindungsglied verbindet.
- Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht der Mechanismus zur Einstellung der Hubhöhe aus einem verbindenden Drehzapfen, der von dem Antriebsglied emporragt; einem dritten Glied, das an einem Ende mit dem Drehzapfen verbunden ist; einer Welle, die drehbar an einem Rahmen gelagert ist; einem Arm, der an einem Ende mit der Welle verbunden ist; wobei das andere Ende des Arms mit dem anderen Ende des dritten Glieds verbunden ist und einem Drehantrieb für die Welle.
- Der Drehantrieb besteht beispielsweise aus einem Schneckenrad, das an der Welle befestigt ist, sowie aus einer Schneckenwelle, die mit dem Schneckenrad kämmt.
- Der Mechanismus zur Einstellung der Hubhöhe besitzt Mittel zur Fixierung der Welle, die aus einem beweglich mit der Welle verbundenen Haltezylinder, einer Klaue auf der Welle, die einen Bewegungsspielraum des Haltezylinders begrenzt und einer Druckvorrichtung bestehen, die den Haltezylinder und die Klaue mit unter Druck stehendem Öl versorgt.
- Der Mechanismus zur Einstellung der Hubhöhe besteht vorteilhafterweise aus einem Bolzen, der auf dem Antriebsglied emporragt, sowie einem Zahnrad, das eine Führungsnut für den Bolzen aufweist, wobei Einstellmittel für die Einstellung des Drehwinkels des Zahnrades vorhanden sind.
- Nach einer besonderen Ausführung der Erfindung weist die Mittelachse des verbindenden Drehzapfens einen Versatz zu der Mittelachse des Schneckenrads auf.
- Im folgenden wird die Erfindung beispielshaft anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
-
1(A) eine schematische Vorderansicht einer ersten Ausführungsform einer Presse; -
1(B) ist eine schematische Perspektivdarstellung der ersten Ausführungsform; -
2 ist eine Perspektivdarstellung des Verbindungsbereichs eines dritten Glieds gemäß der ersten Ausführungsform; -
3(A) ist ein Schnitt entlang der Linie A-A von3(B) ; -
3(B) ist eine Vorderansicht eines Verbindungsbereichs eines dritten Glieds gemäß der ersten Ausführung der Erfindung; -
4(A) ist eine schematische Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform einer Presse; -
4(B) ist eine schematische Perspektivdarstellung einer Presse nach der zweiten Ausführungsform; -
5 ist eine schematische Vorderansicht einer ganzen Presse gemäß der zweiten Ausführung der Erfindung; -
6 ist eine kinematische Darstellung eines Antriebsmechanismusses gemäß der zweiten Ausführungsform; -
7 ist eine Zeichnung zur Erläuterung des Antriebsmechanismusses gemäß der zweiten Ausführungsform; -
8 ist eine kinematische Darstellung eines Antriebsmechanismusses gemäß einer dritten Ausführung der Erfindung; -
9 ist eine kinematische Darstellung eines Antriebsmechanismusses gemäß einer vierten Ausführung der Erfindung; -
10(A) ist ein Diagramm der Linie des Schlittenhubs gemäß der zweiten Ausführung der Erfindung; -
10(B) ist eine Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Neigungswinkel und einem Schlittenhub gemäß der zweiten Ausführungsform; -
11(A) ist ein Diagramm des Schlittenhubs gemäß der dritten Ausführung der Erfindung; -
11(B) ist eine Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Neigungswinkel und einem Schlittenhub gemäß der dritten Ausführung; -
12(A) ist ein Diagramm des Schlittenhubs gemäß der vierten Ausführung der Erfindung; -
12(B) ist eine Darstellung des Verhältnisses zwischen dem Neigungswinkel und einem Schlittenhub gemäß der vierten Ausführung; -
1 und2 zeigen eine erste Ausführung der Erfindung. Eine Presse1 besitzt einen Schlitten3 , der in einem Rahmen (nicht gezeigt) geführt ist und sich vertikal bewegen kann. Ein unterer Kniehebel4 ist mit dem Schlitten3 verbunden. Ein oberer Kniehebel6 ist mit einem festen Drehzapfen5 des Rahmens verbunden. Ein Kniehebel wird dadurch gebildet, indem ein oberes Ende des unteren Kniehebels4 mit einem unteren Ende des oberen Kniehebels6 über einen mittigen Verbindungsbolzen7 verbunden wird. - Eine Kurbelwelle
8 besitzt einen exzentrischen Abschnitt8A . Ein Verbindungsstück10 verbindet einen Schieber9 mit dem exzentrischen Abschnitt8A . Diese Anordnung erlaubt eine Vertikalbewegung des Schiebers9 . Der obere Kniehebel6 besitzt einen Arm6A , der sich über den Drehbolzen5 erstreckt und über ein Verbindungsglied14 mit dem Schieber9 verbunden ist. Das Verbindungsglied14 besteht aus einem Antriebsglied11 und einem Antriebsverbindungsglied12 , die durch einen Drehzapfen13 miteinander verbunden sind. - Der oben beschriebene Aufbau ist an beiden Seiten
2 ,2 des Schlittens3 angeordnet, um eine Verbindung mit dem Schieber9 zu schaffen. Wie in1(A) gezeigt, ist an dem Rahmen ein Schneckenrad15 drehbar angeordnet und ist konzentrisch mit dem Verbindungsdrehzapfen13 , wenn der Schlitten am unteren Totpunkt ist, d.h. wenn sich der exzentrische Abschnitt8A über der Kurbelwelle8 befindet. Ein zweiter Arm16 erstreckt sich radial von einer Welle15A des Schneckenrads. Ein zweiter Bolzen17 ist an dem Ende des zweiten Arms16 angeordnet. Ein drittes Glied18 verbindet den zweiten Bolzen17 mit dem Verbindungsdrehzapfen13 . -
2 zeigt eine detaillierte Perspektivansicht des oben beschriebenen Aufbaus. Der Schieber9 bewegt sich durch die Rotation des exzentrischen Abschnitts8A der Kurbelwelle8 vertikal. Die Bewegung des Verbindungsbolzens13 ist auf einen Kreisabschnitt begrenzt, der sich um den zweiten Bolzen17 erstreckt und der das dritte Glied18 als seinen Radius besitzt. Der Kniehebel, der durch das Antriebsglied11 und das Antriebsverbindungsglied12 gebildet wird, läßt den Schlitten sich vertikal bewegen. - Wie in
3A zu erkennen, ist an dem Rahmen ein Antriebszahnrad36 angeordnet. Das Antriebszahnrad36 steuert den Drehwinkel des Schneckenrads15 . Die Hubhöhe des Schlittens3 kann durch die Änderung der Stellung des zweiten Bolzens17 um die Welle15A geändert werden. An dem unteren Totpunkt des Schlittens3 ist der Mittelpunkt der Welle15A des Schneckenrads15 mit dem Mittelpunkt des Verbindungsdrehzapfens13 ausgerichtet. Der Mechanismus zum Einstellen der Hubhöhe besteht aus dem Antriebsglied11 , dem Verbindungsdrehzapfen13 , dem dritten Glied18 , der Welle15A , dem zweiten Arm16 und den Mitteln zum Drehen der Drehwelle15A . Die Drehmittel bestehen aus dem Schneckenrad15 und der Schneckenwelle36 . Der Einstellungsmechanismus erlaubt so die Regelung der Hubhöhe, wobei der untere Totpunkt an einer ungeänderten, festen Position verbleibt. - In einer hiervon abweichenden Ausgestaltung ist das Schneckenrad
15 so an dem Rahmen angeordnet, dass sein Mittelpunkt etwas von dem Drehzapfen13 des Schlittens3 abweicht, wenn dieser am unteren Totpunkt ist. Indem die Stellung des Schneckenrads15 geändert wird, wird auch die Position des zweiten Bolzens17 gegenüber der Welle15A verändert. Indem die Stellung des Schneckenrads15 geändert wird, wird die Hubhöhe des Schlittens3 geändert und auch der untere Totpunkt wird etwas verändert. So können Feinabstimmungen für die Stellung des zweiten Bolzens17 vorgenommen werden um Feineinstellungen des unteren Totpunkts des Schlittens zu erreichen. - Der Schlitten
3 und der untere Kniehebel4 sind durch ein Schlittenantriebsglied19 verbunden. Ein Antriebsglied21 für ein dynamisches Gleichgewicht ist an einem zweiten festen Drehpunkt20 angelenkt. Ein Ende des Antriebsglieds21 für ein dynamisches Gleichgewicht ist mit dem unteren Ende des unteren Kniehebels4 verbunden, während das andere Ende dieses Antriebsglieds21 mit einem Gewicht22 für ein dynamisches Gleichgewicht verbunden ist. Das Schwenken des Antriebsglieds21 für ein dynamisches Gleichgewicht läßt das Gewicht22 sich auf und ab bewegen, so daß die Trägheit der Bewegung des Schlittens3 im dynamischen Gleichgewicht gehalten werden kann. - Erste Ausführungsform
- Eine erste Ausführungsform ist in den
1(A) ,1(B) ,2 ,3(A) und3(B) gezeigt. Wenn der Schlitten3 bei der ersten Ausführungsform am unteren Totpunkt positioniert ist, kann der zweite Arm16 innerhalb des zulässigen Winkelbereichs bis zu seinem größten Winkel gedreht werden. Die Drehung des zweiten Arms16 ändert die Position des zweiten Bolzens17 und ändert so die Anlenkung des Antriebsglieds11 und des Antriebsverbindungsglieds12 . Dies erzeugt eine Funktion des schnellen Anhebens, die einen raschen Zugang zur Form (nicht gezeigt) ermöglicht, die an dem Schlitten3 angeordnet ist, sowie zu einer Grundplatte (nicht gezeigt). Der Schlitten3 kann nach oben bewegt werden, während die Formhöheneinstellung durch die Schlittenstellvorrichtung geregelt werden kann. Die Formhöhe kann danach wieder exakt auf die ursprüngliche Position zurückgestellt werden. - Außerdem sieht die erste Ausführungsform vor, daß ein Bolzen zwischen dem Verbindungsdrehzapfen
13 und dem Antriebsglied11 an der gleichen Stelle angeordnet wird, wie der Drehzapfen13 . Dieser Bolzen kann jedoch irgendwo zwischen dem Drehzapfen13 und dem Antriebsglied11 angeordnet sein. -
3(A) zeigt eine Detailstudie einer Halterung40 für die Welle15A . Die Halterung40 schützt das Schneckenrad15 und die Schneckenwelle36 , indem die Welle15A von der Drehung abgehalten wird, wenn sie unter Preßdruck steht. - Ein Haltezylinder
35 ist an den Haltemitteln angeordnet. Der Haltezylinder35 ist axial beweglich an der Welle15A angeordnet. An einem Rahmen31A ist sind Buchsen37A und37B angeordnet, um die Welle15A zu halten. Auf der Welle15A ist eine Klaue15B angeordnet. Die Buchsen37A ,37B und die Klaue15B schränken die Bewegung des Haltezylinders35 auf einen sehr kleinen Weg ein. Der Haltezylinder35 wird durch hydraulischen Druck aktiviert. Eine Ölleitung38 ist an der welle15A angeordnet, um den hydraulischen Druck zur Bewegung des Haltezylinders zur Verfügung zu stellen. - Während eines Preßvorgangs wird der Ölleitung
38 unter Druck stehendes Öl zugeführt, um zur Fixierung der Welle15A den Haltezylinder in Richtung P zu bewegen. Wenn mehr unter Druck stehendes Öl zugeführt wird, drückt dieses den Haltezylinder35 gegen die Buchse37A , während die Welle15A eine Kraft in Richtung Q erfährt. Da der zweite Arm16 an der Welle15A befestigt ist, drückt der zweite Arm16 auf die Buchse37B . Im Ergebnis wird die Welle15A fixiert. - Der zweite Arm
16 erfährt über den zweiten Bolzen eine Zugbeanspruchung von den linken und rechten Wellen15A , der ihn deformiert. Die Deformation in dem zweiten Arm ist minimal und hat praktisch keinen Einfluß auf die Arbeit der Presse. - Wie oben diskutiert wird die Welle
15A während des Preßvorgangs der Presse fixiert. Obwohl der Preßdruck über den zweiten Arm16 eine Drehkraft auf die Welle15A ausübt, wird diese in der fixierten Position gehalten. Da die Welle15A während des Preßvorgangs in dieser fixierten Position gehalten wird, dreht sich das Schneckenrad15 nicht. So bleiben das Schneckenrad15 und die Schneckenwelle36 während des Preßvorgangs geschützt. - Zweite Ausführungsform
-
4 –5 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau zur Vertikalbewegung des Schlittens3 durch die Drehung des exzentrischen Abschnitts8A der Kurbelwelle8 ist ähnlich der der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Auch der Aufbau zum Erhalt des dynamischen Gleichgewichts des Schlittens3 durch Gewichte22 für das dynamische Gleichgewicht ist ähnlich, wie bei der ersten Ausführungsform. Die Elemente, die die gleichen Funktionen erfüllen, wie bei der ersten Ausführungsform, besitzen die gleichen Positionsnummern und die Beschreibung wird weggelassen. Die folgende Beschreibung betrifft nur die Unterschiede. - Wie in
4(A) gezeigt, ist unter der Kurbelwelle8 ein exzentrischer Abschnitt8A angeordnet. Dies unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß der Schlitten3 am unterem Totpunkt positioniert ist. Die Abläufe sind jedoch denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich. - Wie in
4(A) und4(B) gezeigt, ist ein Bolzen23 an einer mittleren Position des Antriebsglieds11 angeordnet. Der Bolzen23 wird durch eine lineare Führungsnut25 geführt und begrenzt. Die lineare Führungsnut25 ist an einer Seite eines Zahnrads24 angeordnet. Das Zahnrad24 ist an einem Rahmen31A angebracht (siehe3(A) ). Der Mittelpunkt des Zahnrads24 ist so gewählt, daß er mit dem Mittelpunkt des Bolzens23 ausgerichtet ist, wenn der Schlitten am unteren Totpunkt ist und der exzentrische Abschnitt8A der Kurbelwelle8 in oberer Stellung ist. Das Zahnrad24 ist an dem Rahmen31A drehbar angeordnet. - Mit Mitteln zum Einstellen eines Zahnradwinkels kann das Zahnrad
24 fein eingestellt werden. Solche Mittel sind zum Beispiel ein Ritzel auf einer Antriebswelle, das mit dem Zahnrad24 kämmt, ein Motor oder ein Encoder an dem Motor, der den Drehwinkel erfassen kann. - Gemäß der zweiten Ausführung der Erfindung ist die Führungsnut
25 auf der Seite des Zahnrads24 angeordnet und verläuft linear. Es ist aber selbstver ständlich, daß andere Formen von Führungsnuten möglich sind, darunter auch gebogene. - Die Hubhöhe und der untere Totpunkt des Schlittens
3 können geändert werden, indem der Winkel des Zahnrads24 eingestellt wird und das Gefälle der Führungsnut25 verändert wird. Wie bei der ersten Ausführung der Erfindung kann der Mittelpunkt des Zahnrads24 außerhalb von dem Mittelbolzen23 liegen und eine leichte vertikale Verschiebung erzeugen. Feineinstellungen für den unteren Totpunkt des Schlittens3 können gemacht werden, indem das Zahnrad24 gedreht wird und das Gefälle der Führungsnut25 ein wenig verändert wird. - Wie bei der ersten Ausführungsform können der Schwenkbereich des Antriebsglieds
11 und des Antriebsverbindungsglieds12 auch bei der zweiten Ausführungsform geändert werden. Die Position des zweiten Bolzens17 bzw.23 wird geändert, indem der Schlitten zum unteren Totpunkt gefahren wird und der zweite Arm16 bzw.24 auf den im erlaubten Bereich maximalen Winkel gedreht wird. Indem die Position des zweiten Bolzens17 geändert wird, werden der Schwenkbereich und das Antriebsverbindungsglied geändert. Dies gestattet ein schnelles Anheben und raschen Zugriff auf eine Form (nicht gezeigt) die an dem Schlitten3 angeordnet ist, sowie auf eine Grundplatte (nicht gezeigt). - Die Vorrichtung zur Einstellung des Schlittens erlaubt es, den Schlitten
3 nach oben zu bewegen, während eine bestimmte Formhöhe bewahrt wird. Die Formhöhe entspricht einer bestimmten Preßhöhe für ein gepreßtes Produkt. Die Vorrichtung zur Einstellung des Schlittens erlaubt das Anheben des Schlittens um Zugriff auf die Form zu haben. Nach dem die Form bearbeitet oder ersetzt wurde, kann die ursprüngliche Formhöhe wieder exakt hergestellt werden. - Die oben besprochene zweite Ausführung der Erfindung kann an dem Rahmen einer Presse angeordnet sein. Wie in
5 gezeigt, ist eine Schlittenpreßmaschine gemäß der zweiten Ausführung der Erfindung an dem Rahmen31A einer Presse31 angeordnet. Das Ritzel26 , das mit dem Zahnrad24 kämmt, erlaubt die Dreheinstellung des Zahnrads24 . - Obwohl
5 zeigt, daß die Zahnräder24 ,24 kämmen, kann der Aufbau doch auf der Basis des Abstandes zwischen den linken und rechten Punkten der Presse31 nach Wunsch geändert werden. Die gleichen Ergebnisse können auch erzielt werden, wenn sich der Bolzen23 an dem Antriebsglied11 zwischen der mit dem Verbindungsdrehpunkt13 ausgerichteten Position und einer anderen, alternativen Position befindet. Auch mit dem Schneckenrad der ersten Ausführung können ähnliche Veränderungen im Design vorgenommen werden. - Oben sind verschiedene Antriebssysteme für die Vertikalbewegung des Schlittens
3 an dem Rahmen31A beschrieben worden. Bei jedem Antriebssystem wird der Schlitten3 durch einen Kolben auf- und abbewegt. Der Rahmen31A besitzt ein Bett32 . An einem Rahmen31A ist eine Führung28 abgeordnet. Die Führung28 führt den Kolben27 . Eine Vorrichtung34 zum Einstellen des Schlittens3 , z.B. Zentrierung ist auf dessen Oberseite angeordnet. -
6 zeigt ein kinematisches Diagramm eines Antriebsmechanismusses, der gemäß der zweiten Ausführung der Erfindung aufgebaut ist. Hier ist der Winkel des Zahnrads24 eingestellt und der Neigungswinkel der Führungsnut25 ist zu einem Abwärtswinkel von 0° geändert. Eine Änderung der Hubhöhe des Schlittens3 ergibt sich aus der Drehung der Kurbelwelle8 . Die Veränderung der Hubhöhe ist als Bewegung zwischen dem Ort, an dem der Schieber9 an seinem unteren Ende ist, einer Position, die dem oberen Totpunkt des Schlittens3 entspricht, und dem Ort, an dem der Schieber9 an seinem oberen Ende ist, der dem unteren Totpunkt des Schlittens3 entspricht, gezeigt. - Wenn sich der Schieber
9 vertikal bewegt, bewegt sich auch der Bolzen23 . Die Bewegung des Bolzens23 ist durch die Führungsnuten25 begrenzt, deren Neigungswinkel eingestellt wurden. Am unteren Totpunkt des Schlittens3 ist der Mittelpunkt des Bolzens23 immer mit dem Mittelpunkt des Zahnrads24 ausgerichtet. Der verbindende Abschnitt zwischen dem Antriebsverbindungsglied12 und dem Arm6A des oberen Kniehebels6 ist so an einer festen Position und der untere Totpunkt des Schlittens3 wird an einer festen Position gehalten. -
10(A) zeigt ein Diagramm der Hublinie des Schlittens3 , der gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt ist. Das Diagramm der Hublinie zeigt, daß bei einer Kniehebelpresse, die auf diesem Antriebsmechanismus basiert, die Hublinie um den oberen Totpunkt herum, wo der Kurbelwellenwinkel 0° ist, eine milde Kurve zeigt. Die Beschleunigung durch den Richtungswechsel des Schlittens3 am oberen Totpunkt ist gering und erlaubt so einen sehr schnellen Betrieb. Auch das Verharrungsintervall am unteren Totpunkt (Kurbelwellenwinkel 180°) besitzt eine passende Länge. Selbst wenn die Hubhöhe des Schlittens3 geändert wird, ändert sich nur die Darstellung dieses Merkmals und es wird keine größeren geometrischen Änderungen im Diagramm geben. -
10(B) zeigt die Beziehung zwischen der Hubhöhe des Schlittens3 und des Neigungswinkels der Führungsnut25 . - In
6 ist die Kurbelwelle8 unter dem Schieber9 angeordnet. Daher werden die Kurbelwellenwinkel von 180° für den oberen Totpunkt und 0° für den unteren Totpunkt umgedreht. -
7 ist eine Zeichnung, die die Beschreibung der verschiedenen Mechanismen von6 erleichtert. In diesem Fall ist die Hubhöhe des Schlittens40 mm und der Bolzen23 des Antriebsglieds11 bewegt sich in einem Winkel von 44° 15'' entlang der Führungsnut25 . - Das Verbindungsgelenk
13 zwischen dem Antriebsglied11 und dem Antriebsverbindungsglied12 bewegt sich entlang einer Linie B, die die Verbindungsgelenke13' ,13 verbindet. Die Verbindungsgelenke13' ,13 entsprechen sich, wenn der Schlitten3 den oberen Totpunkt und den unteren Totpunkt erreicht. - Die Linie B kann entsprechend unterschiedlicher Neigungswinkel der Führungsnut
25 gezeichnet werden. Beim oberen Kniehebel6 ändert sich ein Winkel C entsprechend des Neigungswinkels der Führungsnut25 und der Hubhöhe des Schlittens3 . - Dritte Ausführungsform
- Eine dritte Ausführung der Erfindung ist in
8 gezeigt. Hier ist ein Schieber9 unter der Kurbelwelle8 angeordnet. Der Schieber9 kann sich auf- und abbewegen. Der Schieber9 ist über ein Verbindungsstück10 angetrieben. Ein zentraler Verbindungsbolzen7 ist zwischen einem oberen Kniehebel6 und einem unteren Kniehebel4 angeordnet. Der zentrale Verbindungsbolzen7 ist mit dem Schieber9 über ein Antriebsverbindungsglied12 und ein Antriebsglied11 verbunden. Wenn der Schlitten3 am unteren Totpunkt ist, ist der Mittelpunkt des Zahnrads24 mit dem Mittelpunkt des Bolzens23 ausgerichtet, der sich vom Antriebsglied her erstreckt. Die beschriebene Struktur arbeitet genauso, wie die oben diskutierte zweite Ausführungsform der Erfindung. -
11(A) zeigt ein Diagramm der Hublinie des Schlittens3 , der gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist. Das Diagramm der Hublinie zeigt, daß dies um den oberen Totpunkt herum sanft gekrümmt ist. Die von dem Richtungswechsel des Schlittens3 am oberen Totpunkt ausgehende Beschleunigung ist klein und erlaubt ein sehr schnelles Arbeiten. - Wie bei der zweiten Ausführungsform ist das Verharrungsintervall am unteren Totpunkt angemessen. Der Aufbau besitzt die Charakteristika einer Presse mit Kniehebeln und ist für schnellen Betrieb geeignet.
-
11(B) zeigt das Verhältnis zwischen der Hubhöhe des Schlittens3 und den Neigungswinkel der Führungsnut25 . - Vierte Ausführungsform
- Eine vierte Ausführung der Erfindung ist in
9 gezeigt. Hier ist der Schieber9 unterhalb der Kurbelwelle8 angeordnet und wird durch ein Verbindungsstück10 auf- und abbewegt. Ein mittlerer Verbindungsbolzen7 verbindet einen oberen Kniehebel6 und einen unteren Kniehebel4 . Der mittlere Verbindungsbolzen7 und der Schieber9 sind durch ein Antriebsglied11 und ein Antriebsverbindungsglied12 verbunden. Der Mittelpunkt des Bolzens23 des Antriebsglieds11 ist um einen vertikalen Versatz E außerhalb eines Mittelpunkts O des Zahnrads24 versetzt. - Der Bolzen
23 ist in der Nut25 geführt und begrenzt. Die Nut25 ist entlang eines Durchmessers des Zahnrads24 angeordnet. Der Verbindungsdrehzapfen13 ist zwischen dem Antriebsglied11 und dem Antriebsverbindungsglied12 angeordnet. Wenn der Neigungswinkel der Nut25 zum Beispiels von 0° auf 45° geändert wird, wird der Versatz E den Drehzapfen13 am unteren Totpunkt des Schlittens3 , d.h. an dem untersten Punkt des Schiebers9 , dazu veranlassen, sich zu dem Verbindungsbolzen13A zu bewegen. So wird der untere Totpunkt des Schlittens3 geändert, indem der Neigungswinkel der Führungsnut25 geändert wird. -
12(B) zeigt das Verhältnis zwischen dem unteren Totpunkt des Schlittens3 , der Hubhöhe des Schlittens3 und des Neigungswinkels der Führungsnut25 . Der untere Totpunkt des Schlittens3 verändert sich um F. Mit dem Versatz E kann der Neigungswinkel der Führungsnut25 wesentlich geändert werden und die Hubhöhe des Schlittens3 kann eingestellt werden. Indem Feineinstellungen des Neigungswinkels vorgenommen werden, können Feineinstellungen bei dem unteren Totpunkt des Schlittens3 gemacht werden. -
12(A) zeigt ein Diagramm der Hubhöhe des Schlittens bei der vierten Ausführungsform der Erfindung. Es gibt keine großen Unterschiede zu den oben beschriebenen zweiten und dritten Ausführungsformen. Wie die Darstellungen zeigen, ist auch die Presse gemäß der vierten Ausführung fit den Schnellbetrieb gut geeignet und besitzt die Charakteristika von Kniehebeln. - Wie in
1 zu der ersten Ausführung gezeigt, läßt das dritte Glied18 den Verbindungsdrehzapfen13 sich in einer gekrümmten Richtung bewegen. Die Bewegung bei den zweiten bis vierten Ausführungsformen ist dagegen rein linear. Wie jedoch die10 und11 zeigen, sind die Diagramme der Hubhöhe und des Verhältnisses zwischen dem Neigungswinkel und der Hubhöhe des Schlittens3 ähnlich und wird hier nicht weiter diskutiert. - Auch daß ein Versatz zwischen dem Mittelpunkt des Verbindungsbolzens
13 und dem Mittelpunkt des Schneckenrads15 vorgesehen wird, wenn der Schlitten3 am unteren Totpunkt ist, ist ähnlich dem Fall von12 und eine nähere Analyse kann daher weggelassen werden. - Gemäß den
6 bis9 können ähnliche Ergebnisse erzielt werden, wenn es eine links-rechts Symmetrie um eine vertikale Linie durch den Mittelpunkt der Kurbelwelle gibt. Es können Pressen auch so hergestellt werden, daß sie nur an einer Seite den beschriebenen Aufbau benutzen, genauso wie symmetrisch auf beiden Seiten. - Wie oben beschrieben bietet die vorliegende Erfindung ein hohes Änderungsverhältnis von 8–10 bei der Hubhöhe, wenn der Neigungswinkel verstellt wird. Wie die Hubhöhen-Diagramme zeigen, gibt es eine geringe Umkehrbeschleunigung am oberen Totpunkt, was die Presse für den Schnellbetrieb geeignet macht. Auch das Verharrungsintervall am unteren Totpunkt ist günstig. Die vorliegende Erfindung bietet adäquate Charakteristika für Pressen mit Kniehebeln, die selbst dann beibehalten werden, wenn die Hubhöhe des Schlittens geändert wird.
- Wie oben beschrieben, kann die Position des unteren Totpunkts beibehalten werden, während die Hubhöhe des Schlittens eingestellt wird, Feineinstellun gen bei dem unteren Totpunkt können vorgenommen werden und die Hubhöhe des Schlittens ist einstellbar. Veränderungen der Hubhöhe des Schlittens und Feineinstellungen des unteren Totpunkts werden durch Einstellung eines Zahnrads vorgenommen, das an einer Stelle angeordnet ist, die durch die Feineinstellung des unteren Totpunkts nicht weiter berührt wird und indem der Drehwinkel eines Schneckenrads verändert wird. Diese Einstellungen können daher vorgenommen werden, auch wenn die Presse in Betrieb ist.
- Indem der Mechanismus zur Einstellung der Hubhöhe während des Pressvorgangs fixiert ist, können die Kräfte, die auf das Schneckenrad und dergleichen wirken, verringert werden. Das Schneckenrad usw. kann daher kompakter ausgeführt werden und die Herstellungskosten werden verringert.
- In dem es das Merkmal des schnellen Anhebens gibt, kann der Zustand der Form leicht überprüft werden, was die Instandhaltung und Überprüfung erleichtert.
- Selbstverständlich sind aus der Sicht eines Fachmanns viele Modifikationen an den beschriebenen Ausführungsformen möglich, ohne daß damit der Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die Ansprüche definiert ist, verlassen würde.
Claims (10)
- Presse, bestehend aus: einem Schieber (
9 ), der entlang einer vertikalen Achse bewegbar ist; einer Kurbelwelle (8 ); einem Verbindungsstück (10 ); wobei das Verbindungsstück (10 ) eine Drehung der Kurbelwelle (8 ) auf den Schieber überträgt, so daß sich der Schieber (9 ) durch die Drehung der Kurbelwelle entlang der vertikalen Achse bewegt; einem Antriebsglied (11 ), das mit einem Ende mit dem Schieber (9 ) verbunden ist, einem Antriebsverbindungsglied (12 ), das mit einem Ende mit dem Antriebsglied (11 ) verbunden ist, einem oberen Kniehebel (6 ), einem festen Drehzapfen (5 ), wobei der obere Kniehebel (6 ) an einem Punkt schwenkbar an dem festen Drehzapfen (5 ) angeordnet ist, wobei der obere Kniehebel an einem Ende mit dem Antriebsverbindungsglied (12 ) verbunden ist und an seinem anderen Ende mit einem unteren Kniehhebel (4 ), über das der obere Kniehebel (6 ) mit einem Schlitten (3 ) verbunden ist; sowie einem Mechanismus zur Einstellung der Hubhöhe, der den Schwenkbereich um einen Drehzapfen (13 ) begrenzt, das das Antriebsglied (11 ) mit dem Antriebsverbindungsglied (12 ) verbindet. - Presse nach Anspruch 1, wobei der Mechanismus zur Einstellung der Hubhöhe besteht aus: einem verbindenden Drehzapfen (
13 ), der von dem Antriebsglied (11 ) emporragt; einem dritten Glied (18 ), das an einem Ende mit dem Drehzapfen (13 ) verbunden ist; einer Welle (15A ), die drehbar an einem Rahmen gelagert ist; einem Arm (16 ), der an einem Ende mit der Welle (15A ) verbunden ist; wobei das andere Ende des Arms (16 ) mit dem anderen Ende des dritten Glieds (18 ) verbunden ist; und einem Drehantrieb für die Welle (15A ). - Presse nach Anspruch 2, wobei der Drehantrieb aus einem Schneckenrad (
15 ), das an der Welle (15A ) befestigt ist, sowie aus einer Schneckenwelle (36 ) besteht, die mit dem Schneckenrad kämmt. - Presse nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Mechanismus zur Einstellung der Hubhöhe Mittel zur Fixierung der Welle (
15A ) besitzt, die aus einem beweglich mit der Welle verbundenen Haltezylinder (35 ), einer Klaue (15B ) auf der Welle, die einen Bewegungsspielraum des Haltezylinders begrenzt und einer Druckvorrichtung bestehen, die den Haltezylinder und die Klaue mit unter Druck stehendem Öl versorgt. - Presse nach Anspruch 1, wobei der Mechanismus zur Einstellung der Hubhöhe aus einem Bolzen (
23 ) besteht, der auf dem Antriebsglied (11 ) emporragt, sowie einem Zahnrad (24 ), das eine Führungsnut (25 ) für den Bolzen (23 ) aufweist, wobei Einstellmittel für die Einstellung des Drehwinkels des Zahnrades (24 ) vorhanden sind. - Presse nach Anspruch 5, wobei das dritte Glied (
18 ) den verbindenden Drehzapfen (13 ) sich linear bewegen läßt. - Presse nach Anspruch 2, wobei das dritte Glied (
18 ) den verbindenden Drehzapfen (13 ) sich bogenförmig bewegen läßt. - Presse nach Anspruch 3, wobei die Mittelachse des verbindenden Drehzapfens (
13 ) einen Versatz zu der Mittelachse des Schneckenrads (15 ) aufweist. - Presse nach Anspruch 6, wobei die Mittel zur Einstellung des Winkels des Zahnrads (
24 ) für eine geringe Umkehrbeschleunigung sorgen, wenn sich die Presse im oberen Totpunkt befindet. - Presse nach Anspruch 6, wobei die Mittel zur Einstellung des Winkels des Zahnrads (
24 ) für ein Verharrungsintervall sorgen, wenn sich die Pressse im unteren Totpunkt befindet, so daß sich die Position des unteren Totpunkts nicht ändert, wenn die Hubhöhe verstellt wird.
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