DE1752915A1

DE1752915A1 - Pressenantrieb

Info

Publication number: DE1752915A1
Application number: DE19681752915
Authority: DE
Inventors: Koji Nakano; Sukenao Yoshida
Original assignee: AIDA TEKKOSHO KK
Current assignee: AIDA TEKKOSHO KK
Priority date: 1967-08-11
Filing date: 1968-08-03
Publication date: 1971-09-30
Also published as: GB1191036A; DE1752915C3; US3508451A; FR1576908A; DE1752915B2

Description

DIPL-ING. HELLMUTH KOSEL DIPL-ING. HORST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL PATENTANWÄLTE

3353 BadGandersheim, den 2. AugUSt 1968

Braunschweiger Straße 22

Telefon: (05382) 2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Bad Gandersheim

Anlage zur

Patent- und _ . Anmeldung vom 2.8.1968

Kabushiki Kai sha AIDA IEKKOSHO, 10, 2 Oyama-cho, Sagamihara-shi, Kanagawa-ken, Japan

Pressenantrieb

Die Erfindung betrifft einen Pressenantrieb für den Pressenstößel einer Presse, insbesondere einer Ziehpresse, mit einer Haupt-Kurbelwelle, die drehbar im Gehäuse der Presse gelagert ist und zum Antrieb des Pressenstößels dient.

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-1- . 2505/2

Bankkonto: Braunschweigische Staatsbank, Filiale Bad Gandersheim, Kto.-Nr. 22.11B.970 ■ Postscheckkonto: Hannover 60715

Die Hubkurve des Pressenstößels ist bei bekannten Pressen ähnlich einer Oosinuskurve, und die Senkgeschwindigkeit des Stößels ist am größten in der Mitte der Hubkurve. Wird bei einer herkömmlichen Ziehpresse die Geschwindigkeit, mit der das Material gezogen wird, über einen bestimmten Wert erhöht, so wird das Material gewöhnlich beschädigt und kann in einigen !"allen nicht weiterverwendet werden. Deshalb ist die Ziehgeschwindigkeit bei einer solchen herkömmlichen Presse unvermeidlich auf einen Bereich mit relativ niedrigen Geschwindigkeiten beschränkt. Eine Presse herkömmlicher Bauart muß deshalb notwendigerweise so konstruiert werden, daß die Zahl der Stößelhübe pro Minute abhängig von der Höhe des Arbeitshubs bestimmt wird. Die Hubzahl pro Minute kann nur dadurch erhöht werden, daß man dem Pressenstößel eine nicht-cosinusförmige Hubkurve erteilt, wobei die Geschwindigkeit des Pressenstößels in dem Abschnitt vom oberen Totpunkt bis zu einer Stelle etwa in der Mitte des Senkhubs und dann wieder in dem Abschnitt vom unteren !Totpunkt bis zum oberen Totpunkt erhöht wird.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere einen Pressenantrieb zu schaffen, der es, vor allem beim Tiefziehen, gestattet, die Zahl der Arbeitshübe pro Minute zu erhöhen, ohne daß das gepreßte Material hierbei durch zu hohe Arbeitsgeschwindigkeiten beschädigt wird.

Nach der Erfindung wird dies bei einem eingangs genannten Pressenantrieb dadurch erreicht, daß auf der Haupt-

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Kurbelwelle ein in geeigneter Weise antreibbares Hauptrad drehbar angeordnet ist, daß an diesem Hauptrad eine HilfsKurbelwelle gelagert ist, mit der ein Planetenrad fest verbunden ist, das mit einem gehäusefest und konzentrisch zur Haupt-Kurbelwelle angeordneten Sonnenrad kämmt, und daß ein Kurbelzapfen der Hilfs-Kurbelwelle über ein Gelenkgetriebe mit der Haupt-Kurbelwelle in Antriebsverbindung steht. Hierdurch erreicht man, daß sowohl der Senkhub vom oberen Totpunkt bis zum Werkstück wie der Hub vom unteren Totpunkt bis zum -oberen Totpunkt wesentlich rascher ausgeführt werden können als mit Antrieben herkömmlicher Bauart, Dadurch vermindert sich die für einen Arbeitszyklus benötigte Zeit und man erhält einen höheren Ausstoß.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführüngsbeispiel.

Es zeigen

Fig.1 ein Diagramm, das den Bewegungsablauf des μ

Stößelantriebs sowohl bei einer Presse herkömmlicher Bauart wie bei einer Presse nach der Erfindung im Vergleich zeigt,

Hg.2 einen vertikalen Teilschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Pressenantriebs, gesehen längs der Linie II-II der J?ig.3, und

Pig.3 einen Schnitt längs der Linie IH-III der Fig.2.

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Mg.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Antriebs für den Pressenstößel einer Presse. Diese weist ein Gehäuse auf, in dem eine Haupt-Kurbelwelle 2 auf übliche Weise mittels Lagern drehbar gelagert ist. Die Kurbelwelle 2 hat einen Exzenter 2¹, der mittels eines Pleuels 3 mit einem Pressenstößel S verbunden ist, welcher in üblicher Weise mit einem (nicht dargestellten) Stempel versehen sein kann. Weiterhin weist die Kurbelwelle 2 einen Arm 4 auf, der über eine Keilverzahnung 4¹ mit ihr verbunden ist. Mit dem freien Ende des Arms 4 ist über einen Querbolzen 5 das eine Ende eines Verbindungsglieds 6 verbunden, dessen anderes Ende mit dem Kurbelzapfen (Exzenter) 7¹ einer Hilfs-Kurbelwelle 7 verbunden ist, welche ihrerseits an einem Ende mit der Welle 8¹ eines Planetenrads 8 verbunden ist, das seinerseits in einem Hauptrad 10 gelagert ist, welch letzteres lose auf der Haupt-Kurbelwelle angeordnet ist. Das andere Ende der Hilfs-Kurbelwelle 7 ist in einer Befestigungsscheibe 10* gelagert, die mit dem Hauptrad 10 ein gemeinsames Teil bildet.

Das Planetenrad 8 steht im Eingriff mit einem ßonnenrad 9» das im Gehäuse 1 fest und konzentrisch zur Haupt-Kurbelwelle 2 angeordnet ist, wie das Pig.3 zeigt. (In Fig.2 ist zum Zweck der deutlicheren zeichnerischen Darstellung das Planetenrad 8 außer Eingriff mit dem ßonnenrad 9 dargestellt).

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Ein Antriebsritzel 11 ist auf einem Ende einer Hauptantriebswelle 12 befestigt und kämmt mit dem Hauptrad 10, dessen Außenumfang, wie in Fig.3 deutlich dargestellt, mit einer entsprechenden Verzahnung versehen ist. Die Antriebswelle 12 kann durch einen üblichen, nicht dargestellten Antrieb über eine Riemenscheibe 12' und eine (nicht dargestellte) Kupplung am anderen Ende der Antriebswelle 12 angetrieben werden.

Im Betrieb wird die Antriebswelle 12 mit einer bestimmten, konstanten Drehzahl angetrieben und treibt ihrerseits über das Ritzel 11 das Tragrad 10 an. Dreht sich das Tragrad 10, so dreht sich das Planetenrad 8 durch seinen Eingriff mit dem Sonnenrad9 um seine eigene Achse. Nimmt man an, daß Planetenrad 8 und Sannenrad 9 dieselbe Zahnzahl aufweisen, so führt bei Jeder vollen Umdrehung des Hauptrades 10 das Planetenrad 8 zwei volle Umdrehungen um seine Achse aus. Deshalb führt die Hilfs-Kurbelwelle 7» die mit der Welle 8\ des Planetenrads 8 fest verbunden ist, bei Jeder vollen Umdrehung des Hauptrades 10 zwei volle Drehungen um ihre Achse aus, mit anderen Worten, die Hilfs-Kurbelwelle 7 dreht sich mit gleichwinkliger Geschwindigkeit. Betrachtet man Jedoch diese gleichwinklige Drehung der Kurbelwelle 7 von der Achse der Haupt-Kurbelwelle 2 aus, so sieht man, daß, durch die Übertragung der Drehbewegung der Hilfskurbelwelle 7 über das Verbindungsglied 6, den Bolzen 5 und den Arm 4· der Haupt-Kurbelwelle 2 auf die Haupt-Kurbelwelle, die

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gleichwinklige Drehbewegung der Hilfe-Kurbelwelle 7 aussieht wie eine gleichwinklige Drehung überlagert mit einer Kurbelhebelbewegung des sogenannten Vierstangen-Mechanismus (quadribar mechanism).

Ersichtlich wird also die genannte gleichwinklige Drehung der Hilfs-Kurbelwelle'7 hei gleichwinkliger Drehung des Hauptrades 10 auf die Haupt-Kurbelwelle 2 als nicht· gleichwinklige Drehung (Drehung mit nicht konstanter Winkelgeschwindigkeit) übertragen. Hit dieser treibt die Haupt-Kurbelwelle 2 den Pressenstößel S an. Als Folge hiervon ergeben sich für die Bewegung des Pressenstößels S -die in Pig.1 dargestellten Kurven A (Weg) und B (Geschwindigkeit). Zum Vergleich sind die Veg- und Geschwindigkeitskurven bei einem Pressenstößel mit einem herkömmlichen Kurbeltrieb in Pig.1 eingetragen! hierbei ist a. die Wegkurve und t> die Geschwindigkeitskurve.

In Fig.i sind die Kurven unter der Annahme eingetragen worden, daß die Arbeitsgeschwindigkeit des erfindungsgemäß angetriebenen Pressenstößels dieselbe ist wie die Arbeitsgeschwindigkeit des mit einem herkömmlichen Antrieb arbeitenden Pressenstößels. In der oberen Abszissenskala ist deshalb der Winkelweg (DEGREES IH ONE CXCIiE) pro Arbeitszyklus für eine herkömmliche Kurbelpresse (PRIOR CRANKPRESS) eingetragen, und in der unteren Abszissenskala der Winkelweg pro Arbeitszyklus (DEGREES IN ONE OXCItE) bei einem erfindungsgemäßen Pressenantrieb (PRESENT INVENTION). Auf der

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Ordinatenskala ist der Weg (DISPLACEMENT) des Pressenstößels abgetragen. Die Kurven A und a sind *o dargestellt, daß sie sich, in dem produktiven !eil des jeweiligen Arbeitszyklus überdeckenj in diesem Berich ist die Arbeitsgeschwindigkeit (B bzw. b) in beiden Fällen annähernd gleich.

Wie man aus der Darstellung ersieht, ist bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der nichtproduktive Teil eines Arbeitszyklus, d.h. die Zeit, in der die Presse keine produktive Arbeit leistet, wesentlich kurzer als bei einer Presse mit -einem herkömmlichen Antrieb. Anders ausgedrückt kann man sagen, daß bei gleicher Zeit für einen Arbeitszyklus die erfindungsgemäß angetriebene Presse mit einer niedrigeren Ziehgeschwindigkeit betrieben werden kann als eine konventionell angetriebene.

Eine der größten Schwierigkeiten bei der Fabrikation einer Presse oder einer Pressenstraße mit einer Mehrzahl von hintereinander angeordneten Pressen, bei denen der Pressenstößel sich nach einer Cosinus kurve bewegt, ist, daß die Anzahl der Pressenhübe pro Minute durch die Ziehpresse auf einen bestimmten Wert beschränkt ist. TJm die Zahl der Hübe/

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Minute im gesamten Pessensystem erhöhen zu können, ist es nötig, die Zahl der Hübe/Minute in der Ziehpresse zu erhöhen. Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Schwierigkeiten, wie sie bei den herkömmlichen Pressen oder Pressenstraßen auftraten, zu beseitigen.

Nach der Erfindung, wie sie in Fig.1 durch die Kurven A und B dargestellt wird, kann man unter der Voraussetzung,

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daß die Senkgeschwindigkeit des Pressenstößele an der Stelle, an der er mit der Hutzarbeit beginnt, bei der Erfindung gleich ist wie bei einer herkömmlichen Presse, die Zeit für einen Arbeitszyklus gegenüber einer herkcanlichen Fresse um mehr als die Hälfte vermindern. Anders ausgedrückt: Während bei einer entsprechenden herkanlichen Kurbelpresse nur weniger als ein Viertel eines Arbeitszyklus für tatsächliche Produktion verwendet wurde» kann bei einer erfindungsgemäß angetriebenen Presse eine Zelt für die tatsächliche Produktion ausgenützt werden, die bis ungefähr vier Neuntel des Arbeitszyklus beträgt.

Weiterhin kann bei der Erfindung dadurch, daß die den Pressenstößel antreibende Haupt-Kurbelwelle von der Haupt antrieb swell e über das Planetengetriebe, den HUfs-Karbelmechanismus und das Verbindungsglied angetrieben wird, der nichtproduktive Zeitanteil eines Arbeitszyklus wesentlich verkürzt werden} der Pressenstößel kann dadurch mit häherer Geschwindigkeit nach unten und nach oben bewegt werden, als bei einer Presse mit herkömmlichem Antrieb, und das führt zu einer Erhöhung der Hubzahl pro Zeiteinheit·

Selbstverständlich muß die Übersetzung der zusatzlichen Getriebeteile dem jeweiligen fall angepaßt werden. Solche und andere Abwandlungen der Erfindung ergeben sich je nach dem Anwendungsfall. Dabei ergibt sich als weiterer Vorteil der Erfindung, daß die Hubhöhe leicht auf verschiedene Werte eingestellt werden kann.

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Claims

2, August 1968 Schutzansprüche

1. Preasenantrieb für den Pressenstößel einer Presse, insbesondere einer Ziehpresse, mit einer Haupt-Kurbelwelle, die drehbar im Gehäuse der Fresse gelagert ist und zum Antrieb des Preeseastößels dient, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Haupt-Xttrbelwelle (2) ein in geeigneter Weise antreibbares Hauptrad (10) drehbar angeordnet ist, daß an diesem Hauptrad (10) eine fiilfs-Kurbelwelle (7) gelagert ist, mit der ein Planetenrad (8) fest verbunden ist, das mit einem gehäusefest und konzentrisch zur Haupt-Kurbelwelle (2) angeordneten Sonnenrau (9) Jraamt, und daß ein Kurbelzapfen (7¹) der Hilfs-Kurbelwelle (7) Über ein Gelenkgetriebe ($,4) mit der Haupt-Kurbelwelle (2) in Antriebsverbindung steht.

2. Pressenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkgetriebe (4,6) ein Verbindungsglied (6) aufweist, das einen Kurbelzapfen (7¹) der Hilfs-Kurbelwelle mit einem Arm (4) verbindet, welcher fest mit der Haupt-Kurbelwelle (2) verbanden ist.

3. Pressenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) der Presse eine Antriebswelle (12) gelagert und mit einem Zahnrad (11) zum Antrieb des ebenfalls mit einer Verzahnung versehenen Hauptrades (10) versehen ist.

4» Preasenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand zum Hauptrad (10) auf der

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Haupt-Kurbelwelle (2) eine Befestigungsscheibe (10·) drehbar angeordnet ist und daß die Hilfe-Kurbelwelle (7) im Hauptrad (10) wie in der Befestigungeecheibe (109 gelagert iat.

5. Preesenantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptrad (10) mit der Befestlgungssoheibe (10') starr verbunden ist·

6. Pressenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß sich das Planetenrad (8) bei der Drehung um das Sonnenrad (9) um seine eigene Achse dreht.

7* Pressenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Sonnenrad (9) und Planetenrad (8) gleiche Zahnzahlen haben und daß das Planetenrad (8) bei jeder Umdrehung des Hauptrades (10) zwei Umdrehungen ausführt.

8. Pressenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Kurbelwelle (7) bei jeder Umdrehung des Hauptrades (10) zwei volle Umdrehungen ausführt.

9. Preesenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine gleichwinklige Drehbewegung der Hilfakurbelwelle (7) über einen Yerbindungsmeohanismus (6,4) In form einer nicht gleichwinkligen Drehbewegung auf die Haupt-Kurbelwelle (2) übertragen wird.

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Le e rs e i t e